Question

【題目】在元素周期表中，除稀有氣體外幾乎所有元素都能與氫形成氫化物，氫化物晶體的結構有共價型和離子型之分。

（1）氨氣是共價型氫化物。工業常用氨氣和醋酸二氨合銅{[Cu(NH3)2]Ac}的混合液來吸收一氧化碳（醋酸根CH3COO-簡寫為Ac-）。反應方程式為：[Cu(NH3)2]Ac +CO+NH3 [Cu(NH3)3CO]Ac

①寫出銅原子的價電子軌道表示式_________。

②氨分子的空間構型為_________；氨氣極易溶于水是因為_________；氨水中各元素原子的電負性從大到小排列順序為_________。

③醋酸分子中，碳原子的雜化方式是___________。

④生成物[Cu(NH3)3CO]Ac中所含化學鍵類型有_________。

a 離子鍵b 配位鍵c σ鍵d π鍵

（2）某離子型氫化物化學式為XY2，晶胞結構如圖所示，其中6個Y原子（○）用阿拉伯數字1～6標注。

①已知1、2、3、4號Y原子在晶胞上、下面上。則5、6號Y原子均在晶胞__________。（填“側面”或“內部”）

②XY2晶體、硅烷晶體和固態氨3種氫化物熔沸點高低順序正確的是_______。

a XY2晶體＞硅烷晶體＞固態氨 b XY2晶體＞固態氨＞硅烷晶體

c 固態氨＞硅烷晶體＞XY2晶體 d 硅烷晶體＞固態氨＞XY2晶體

（3）MgH2是金屬氫化物儲氫材料，其晶胞如下圖所示，該晶體的密度為agcm-3，則晶胞的體積為___________cm3(用含a、NA的代數式表示，NA表示阿伏加德羅常數的值)。

Answer 1

【答案】 三角錐形 氨分子和水分子都是極性分子，極性分子易溶于極性溶劑中，且氨分子與水分子可形成分子間氫鍵。 O>N>H sp3、sp2 abcd 內部 b

【解析】

（1）①由銅的價電子排布式畫出價電子軌道表示式；

②可結合孤對電子、價層電子對數來判斷雜化方式與空間構型。結合相似相溶原理和氫鍵的形成回答氨氣極易溶于水。氨水溶液中含N、O、H三種元素；

③醋酸分子中，碳原子的雜化方式是sp3、sp2 ；

④Cu2+與NH3、CO存在配位鍵，NH3中N與H形成σ鍵，CO中含σ鍵和π鍵，[Cu（NH3）3CO]+與Ac-之間是離子鍵，Ac-中有σ鍵和π鍵；

（2）①由氫化物化學式為XY2以及均攤法計算原子數目可知；

②XY2晶體為離子晶體、硅烷晶體和固態氨為分子晶體；

（3）晶胞的體積=晶胞的質量晶胞的密度。

（1）①Cu元素為29號元素，原子核外有29個電子，所以電子排布式為：[Ar]3d104s1，價電子排布式為3d104s1，價電子軌道表示式為。

②氨分子中中心氮原子有1對孤電子對，價層電子對數為4，中心原子N的雜化方式為sp3，空間構型為三角錐形。氨氣極易溶于水是因為氨分子和水分子都是極性分子，極性分子易溶于極性溶劑中，且氨分子與水分子可形成分子間氫鍵。氨水溶液中含N、O、H三種元素，氫的電負性最小，又由同周期自左而右電負性增大，故電負性從大到小的排列順序為O>N>H；

③醋酸分子中甲基（-CH3）中C原子形成4個σ鍵，C上沒有孤電子對，價層電子對數為4，采用sp3雜化，羧基（-COOH）中碳原子形成3個σ鍵，C上沒有孤電子對，價層電子對數為3，采用sp2雜化，故答案為：sp3；sp2 ；

④Cu2+與NH3、CO存在配位鍵，NH3中N與H形成σ鍵，CO中含σ鍵和π鍵，[Cu（NH3）3CO]+與Ac-之間是離子鍵，Ac-中有σ鍵和π鍵，即存在的化學鍵類型為：配位鍵、σ鍵、π鍵和離子鍵，故選：abcd；

（2）①X位于8個頂點和體心，晶胞中一共含2個X，則由氫化物化學式為XY2，則該晶胞中含4個Y，又1、2、3、4號Y原子在晶胞上、下面上，則實際為2個Y原子，則5、6號Y原子均在晶胞內部，故答案為：內部；

②XY2晶體為離子晶體、硅烷晶體和固態氨為分子晶體，所以XY2晶體熔沸點最高，而固態氨中氨分子間存在氫鍵，所以固態氨的熔沸點比硅烷晶體高，故選：b。

（3）Mg位于頂點和體心，數目為8×+1=2，H位于面心，數目為：8×=4，則晶胞質量為g，晶胞體積為： cm3。