题目内容
18．
1915年诺贝尔物理学奖授予Henry Bragg和Lawrence Bragg，以表彰他们用X射线对晶体结构的分析所作的贡献．（1）科学家通过X射线探明，NaCl、KCl、MgO、CaO晶体结构相似，其中三种晶体的晶格能数据如表：
| 晶体 | NaCl | KCl | CaO |
| 晶格能/（kJ•mol-1） | 786 | 715 | 3401 |
（2）科学家通过X射线推测胆矾中既含有配位键，又含有氢键，其结构示意图可简单表示如下，其中配位键和氢键均采用虚线表示．
①实验证明，用蒸汽密度法测得的H2O的相对分子质量比用化学式计算出来的相对分子质量要大，其原因是水分子间有氢键发生缔合作用．
②SO42-中S原子的杂化类型是sp3，与其互为等电子体的分子有CCl4（SiCl4）等（任写一种）
③Cu2+还能与NH3、Cl-等形成配位数为4的配合物，[Cu（NH3）4]2+中存在的化学键类型有AC（填序号）
A．配位键 B．离子键 C．极性共价键 D．非极性共价键
④写出基态Cu原子的外围电子排布式3d104s1；
金属铜采用面心立方堆积方式，已知Cu原子的半径为r pm，相对原子质量为M，NA表示阿伏加德罗常数，则金属铜的密度是$\frac{4M}{{{N_A}{{（2\sqrt{2}r×{{10}^{-10}}）}^3}}}$g/cm3（列出计算式）．
分析 （1）离子晶体熔沸点与晶格能成正比，晶格能与离子半径成反比，与电荷成正比；同一周期元素，其第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素；
（2）①水因为水分子间存在氢键，氢键会使水分子成为缔合水分子，使得体积变小；
②根据价层电子对互斥理论确定硫酸根离子中S原子杂化方式；原子个数相等、价电子数相等的微粒互为等电子体；
③不同非金属元素之间易形成极性键，含有孤电子对和含有空轨道的原子之间易形成配位键；
④Cu是29号元素，其原子核外有29个电子，3d、4s能级电子为其外围电子；
该晶胞中Cu原子个数=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，晶胞体积=（2$\sqrt{2}$r）3cm3，根据ρ=$\frac{m}{V}$计算密度．
解答 解：（1）离子半径Mg2+＜Na+＜O2-＜Ca2+＜Cl-；离子电荷数Na+=Cl-＜O2-=Mg2+=Ca2+，离子晶体的离子半径越小，带电荷数越多，晶格能越大，则晶体的熔沸点越高，则有NaCl、KCl、MgO、CaO熔点由高到低的顺序是MgO＞CaO＞NaCl＞KCl，
同周期从左到右第一电离能增大，但是第IIA与IIIA族、第VA与VIA族反常，则第一电离能I从小到大的排列顺序是Na、Al、Mg；
故答案为：MgO＞CaO＞NaCl＞KCl；Na＜Al＜Mg；
（2）①因为水分子间存在氢键，氢键会使水分子成为缔合水分子，使得体积变小，所以用蒸汽密度法测得的H2O的相对分子质量比理论计算出来的相对分质量较大，
故答案为：水分子间有氢键发生缔合作用；
②硫酸根离子中S原子价层电子对个数是4且不含孤电子对，S原子杂化方式为sp3，与硫酸根离子互为等电子体的微粒有CCl4（SiCl4）等，
故答案为：sp3；CCl4（SiCl4）等；
③该配合物中N-H原子之间存在极性键、Cu-N原子之间存在配位键，故选AC；
④Cu是29号元素，其原子核外有29个电子，3d、4s能级电子为其外围电子，外围电子排布式为3d104s1；
该晶胞中Cu原子个数=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，晶胞体积=（2$\sqrt{2}$r×10-10）3cm3，ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{\frac{M}{{N}_{A}}×4}{V}$=$\frac{\frac{M}{{N}_{A}}×4}{（2\sqrt{2}r×1{0}^{-10}）^{3}}$g/cm3=$\frac{4M}{{{N_A}{{（2\sqrt{2}r×{{10}^{-10}}）}^3}}}$g/cm3，
故答案为：3d104s1；$\frac{4M}{{{N_A}{{（2\sqrt{2}r×{{10}^{-10}}）}^3}}}$．
点评 本题考查物质结构和性质，为高频考点，涉及晶胞计算、原子杂化方式判断、晶格能等知识点，侧重考查学生分析判断计算能力及空间想象能力，难点是晶胞计算，注意：面心立方晶胞中面上的三个原子在同一直线上，为易错点．
同步练习强化拓展系列答案
| X | Y | ||
| Z | W | R |
| A． | 非金属性的强弱顺序：Y＞W＞R | |
| B． | X、Y的气态氢化物的稳定性：X＞Y | |
| C． | 原子半径的大小顺序：Z＞W＞Y | |
| D． | W、R的最高价氧化物对应水化物的酸性：W＞R |
可逆反应mA（s）+nB（g）?eC（g）+fD（g），反应过程中，当其他条件不变时，C的百分含量（C%）与温度（T）和压强（p）的关系如图所示，下列叙述中正确的是（ ）| A． | 达到平衡后，若升高温度，平衡右移 | |
| B． | 达到平衡后，加入催化剂C%增大 | |
| C． | 化学方程式中“n＞e+f” | |
| D． | 达到平衡后，增加A的量有利于平衡向右移动 |
| A． | pH=1的溶液：Cu2+、Na+、NO3-、SO42- | |
| B． | 滴加紫色石蕊试液显红色的溶液：Fe2+、NH4+、Cl-、NO3- | |
| C． | 水电离出来的c（H+）=10-12mol/L的溶液：K+、Mg2+、SiO32-、Br- | |
| D． | 滴入KSCN显血红色的溶液中：Na+、Ba2+、Cl-、OH- |
| A． | Ca（HCO3）2溶液与足量NaOH溶液反应：HCO3-+Ca2++OH-═CaCO3↓+H2O | |
| B． | 磁性氧化铁溶于稀硝酸：3Fe2++4H++NO3-═3Fe3++NO↑+3H2O | |
| C． | 向Al2（SO4）3溶液中加入过量的NH3•H2O：Al3++4 NH3•H2O=AlO2-+4NH4++2H2O | |
| D． | NH4HCO3溶于过量的浓KOH溶液中：NH4++HCO3-+2OH-=CO32-+NH3↑+2 H2O |