Question

【題目】如圖是Na、Cu、Si、H、C、N等元素單質(zhì)的熔點(diǎn)高低順序，其中c、d均是熱和電的良導(dǎo)體。

（1）請(qǐng)寫出上圖中e單質(zhì)對(duì)應(yīng)元素原子的電子排布式：________。

（2）a、b、f對(duì)應(yīng)的元素以原子個(gè)數(shù)比1∶1∶1形成的分子中σ鍵和π鍵個(gè)數(shù)之比為___。

（3）圖中d單質(zhì)的晶體堆積方式類型是：____。

（4）a與b元素形成的10電子中性分子X的空間構(gòu)型為_____；將X溶于水后的溶液滴入含d元素高價(jià)離子的溶液中至過量，生成的含d元素離子的化學(xué)式為___，其中X與d的高價(jià)離子之間以___鍵組合。

（5）下列是上述六種元素中的一種元素形成的含氧酸的結(jié)構(gòu)：，請(qǐng)簡(jiǎn)要說明該物質(zhì)易溶于水的原因：_____________。

Answer 1

【答案】1s22s22p63s23p2或[Ne]3s23p2 1:1 面心立方最密堆積 三角錐形 [Cu(NH3)4]2＋ 配位 HNO3是極性分子，易溶于(極性的)水中；HNO3分子中的H、O易與水分子中的O、H之間形成氫鍵。

【解析】

Na、Cu、Si、H、C、N等元素單質(zhì)中，Na、Cu為金屬晶體，均是熱和電的良導(dǎo)體，C、Si的單質(zhì)為原子晶體，且C單質(zhì)的熔沸點(diǎn)大于Si原子晶體的熔沸點(diǎn)，H、N對(duì)應(yīng)的單質(zhì)為分子晶體，其中氫氣的熔點(diǎn)最低，由圖熔點(diǎn)的高低順序可知a為H，b為N，c為Na，d為Cu，e為Si，f為C，結(jié)合對(duì)應(yīng)單質(zhì)、化合物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)以及元素周期律的遞變規(guī)律解答該題。

由分析可知：a為H，b為N，c為Na，d為Cu，e為Si，f為C。

（1）e為Si，其單質(zhì)對(duì)應(yīng)元素原子的電子排布式為：1s22s22p63s23p2或[Ne]3s23p2，故答案為：1s22s22p63s23p2或[Ne]3s23p2。

（2）單質(zhì)a、b、f對(duì)應(yīng)的元素以原子個(gè)數(shù)比1：1：1形成的分子為HCN，結(jié)構(gòu)式為H-C≡N，其分子中含有1個(gè)C-Hσ鍵和1個(gè)-C≡N鍵（含有1個(gè)σ鍵，2個(gè)π鍵），所以H-C≡N中含有2個(gè)σ鍵，2個(gè)π鍵，σ鍵和π鍵個(gè)數(shù)之比為1:1，故答案為：1:1。

（3）Cu單質(zhì)的晶體堆積方式類型是面心立方最密堆積，故答案為：面心立方最密堆積。

（4）a與b元素形成的10電子中性分子X為NH3，氨氣分子中價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)為=3+×（5-3×1）=4，所以氮原子雜化方式為sp3，因?yàn)楹�有一個(gè)孤電子對(duì)，所以氨氣的空間構(gòu)型為三角錐形，將NH3溶于水后的溶液滴入到含Cu元素高價(jià)離子的溶液中至過量，Cu2+提供空軌道，氨氣分子提供孤對(duì)電子，提供配位鍵形成四氨合銅絡(luò)離子，其化學(xué)式為：[Cu(NH3)4]2＋，故答案為：三角錐形，[Cu(NH3)4]2＋，配位。

（5）根據(jù)含氧酸的結(jié)構(gòu)可知該酸為HNO3，HNO3是極性分子，易溶于極性的水中并且HNO3分子中的H、O易與水分子中的O、H之間形成氫鍵，易溶于水，故答案為：HNO3是極性分子，易溶于(極性的)水中；HNO3分子中的H、O易與水分子中的O、H之間形成氫鍵。