Question

【題目】【2016屆唐山二模】[化學(xué)選修3物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]

自然界中存在大量的金屬元素，其中鈉、鎂、鋁、鐵、銅等在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用。

（1）請(qǐng)寫出Fe的基態(tài)原子核外電子排布式 。

（2）金屬A的原子只有3個(gè)電子層，其第一至第四電離能如下：

電離能（KJ/mol）	I1	I2	I3	I4
A	932	1821	15390	21771

則A原子的價(jià)電子排布式為 。

（3）合成氨工業(yè)中，原料氣（N2、H2及少量CO、NH3的混合氣）在進(jìn)入合成塔前常用醋酸二氨合銅（I）溶液來吸收原料氣體中的CO(Ac-代表CH3COO-)，其反應(yīng)是：[Cu(NH3)2]Ac+CO+NH3 [Cu(NH3)3CO]Ac[醋酸羰基三安合銅（I）] △H<0

①C、N、O三種元素的第一電離能由小到大的順序?yàn)?/span>

②配合物[Cu(NH3)3CO]Ac中心原子的配位數(shù)為

③在一定條件下NH3與CO2能合成尿素[CO(NH2)2]，尿素中C原子和N原子軌道的雜化類型分別為 ；1mol尿素分子中，σ鍵的數(shù)目為 NA。

（4）NaCl和MgO都屬于離子化合物，NaCl的熔點(diǎn)為801.3℃，MgO的熔點(diǎn)高達(dá)2800℃。造成兩種晶體熔點(diǎn)差距的主要原因是 。

（5）（NH4）2SO4、NH4NO3等顆粒物及揚(yáng)塵等易引起霧霾。其中NH4+的空間構(gòu)型是 （用文字描述），與NO3-互為等電子體的分子是 。（填化學(xué)式）

（6）銅的化合物種類很多，右圖是氯化亞銅的晶胞結(jié)構(gòu)，已知晶胞的棱長(zhǎng)為a cm，則氫化亞銅密度的計(jì)算式為ρ= g/cm3.(用NA表示阿佛加德羅常數(shù))

Answer 1

【答案】（15分）（除標(biāo)注外其余每空2分）（1）[Ar]3d64s2 （1分）；（2）3s2（1分）

（3）①C<O<N ； ②4 ；③sp2雜化、 sp3雜化； 7；

（4）MgO晶體所含離子半徑小，電荷數(shù)多，晶格能大 （1分）

（5）正四面體；（1分） SO3或者BF3 （1分）（其它合理答案也給分） （6）

【解析】

試題分析：(1) Fe是26號(hào)元素，根據(jù)原子核外電子排布能級(jí)圖可知，F(xiàn)e的基態(tài)原子核外電子排布式是[Ar]3d64s2 (2) A原子核外有3個(gè)電子層，根據(jù)原子核外電子的電離能大小關(guān)系可知：第一電離能與第二電離能相對(duì)較小，而第三電離能較第二電離能大很多，說明原子最外層只有2個(gè)電子，所以A的價(jià)電子排布式為3s2，(3) ①C、N、O三種元素是同一周期的元素，一般情況下，原子序數(shù)越大，元素的第一電離能就越大，而N元素的原子最外層電子處于其軌道的半充滿的穩(wěn)定狀態(tài)，失去電子比O還大，所以三種元素的第一電離能由小到大的順序?yàn)镃<O<N ；②配合物[Cu(NH3)3CO]Ac中心原子Cu結(jié)合了3個(gè)氨分子和一個(gè)CO分子，所以其配位數(shù)為3+1=4；尿素的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是，可見在物質(zhì)分子中C原子形成了一個(gè)碳氧雙鍵和2個(gè)碳氮堿，其C原子雜化類型是sp2；N原子最外層有5個(gè)電子，其中一個(gè)唄孤對(duì)電子占據(jù)，其余三個(gè)被3個(gè)共價(jià)鍵占據(jù)，N原子的軌道的雜化類型分別為 sp3雜化；在一個(gè)尿素分子中含有7個(gè)σ鍵，1個(gè)π鍵，所以1mol該物質(zhì)中含有的σ鍵的數(shù)目為7NA；(4) NaCl和MgO都屬于離子化合物，NaCl的熔點(diǎn)為801.3℃，MgO的熔點(diǎn)高達(dá)2800℃。造成兩種晶體熔點(diǎn)差距的主要原因是MgO晶體所含離子半徑小，電荷數(shù)多，離子鍵的鍵能大，斷裂消耗較高的能量；(5) NH4+的N原子是sp3雜化，其空間構(gòu)型是正四面體；由于等電子體是原子數(shù)相同，原子最外層電子數(shù)也相等的微粒，所以與NO3-互為等電子體的分子是SO3或BF3 ；(6)根據(jù)CuCl晶胞結(jié)構(gòu)可知，在一個(gè)晶胞中含有Cu+數(shù)目是：8×1/8+6×1/3=4.含有Cl-數(shù)目是1×4=4，所以一個(gè)晶胞中含有4個(gè)CuCl，根據(jù)晶體密度計(jì)算公式：。