Question

   【化學――選修物質結構與性質】（15分）

有A、B、C、D、E五種元素。其相關信息如下：

請回答下列問題。

(1) 寫出E元素原子基態(tài)時的電子排布式__________________；

(2) C元素的第一電離能比氧元索的第一電離能 ______ ______ (填“大”或“小”)；

(3) CA₃分子中C原子的雜化軌道類型是____________；

(4) A、C、E三種元素可形成配離子，其中存在的化學鍵類型有 ______ (填序號）；

①配位鍵 ②金屬鍵③極性共價鍵④非極性共價鍵⑤離子鍵 ⑥氫鍵

若具有對稱的空間構型，且當中的兩個CA₃被兩個Cl^-取代時，能得到兩種不同結構的產物，則的空間構型為 ______ ______ (填序號)；

a.平面正方形 b.正四面體 c.三角錐型  d. V型

(5) B與D可形成離子化合物,其晶胞結構如右圖所示。其中D離子的配位數(shù)為_____,若該晶體的密度為ag • cm^－3,則該晶胞的體積是______cm^-3 (寫出表達式即可)。

 

Answer 1

【答案】

(1) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s¹或[Ar] 3d¹⁰ 4s¹(2)大(3)sp³(4)①③；a (5) 8 ；(4×78/ N_Aa) cm³.

【解析】本題考查物質結構與性質的有關知識。根據(jù)A、B、C、D、E五種元素的相關信息，可以推斷出A、B、C、D、E五種元素分別是H、F、N、Ca、Cu。(1) Cu的基態(tài)電子排布式為1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s¹或[Ar] 3d¹⁰ 4s¹(2)由于N的P電子滿足洪特規(guī)則，能量降低，第一電離能升高，故N元素的第一電離能比氧元索的第一電離能大。(3)NH₃中氮原子最外層有5個電子，與氫共用3個電子，達8電子結構。根據(jù)價層電子對互斥理論，四對電子的排布方式為四面體構形，根據(jù)雜化軌道理論，應為sp³雜化。(4)[Cu(NH₃)₄]²⁺中Cu與NH₃通過配位鍵結合，NH₃中N與H通過極性共價鍵結合。由于[Cu(NH₃)₄]²⁺是對稱結構，且兩個NH₃被兩個Cl^-取代時，能得到兩種不同結構的產物。如果[Cu(NH₃)₄]²⁺是正四面體結構，兩個NH₃被兩個Cl^-取代時，能得到一種產物，不合題意，故[Cu(NH₃)₄]²⁺是平面正方形結構。(5)F與Ca形成CaF₂，從晶體結構可以看出，氟化鈣結構又稱螢石型結構，屬等軸晶系，面心立方結構。氟化鈣是AB₂型離子晶體。其中陽離子A(Ca²⁺)呈立方密堆積，陰離子B(F^-)填充在四面體空隙中，面心立方點陣對角線的1/4和3/4處。陰、陽離子的配位數(shù)分別為4和8。陽、陰離子半徑比R2+/R->0.732。，所以一個氟化鈣晶體中有4個氟化鈣。該晶體的密度為ag • cm^－3，則該晶胞的體積是(4×78/ N_Aa) cm³。