Question

【题目】原子序数依次增大的四种元素A、B、C、D分别处于第一至第四周期，自然界中存在多种A的化合物，B原子核外电子有6种不同的运动状态，B与C可形成正四面体形分子，D的基态原子的最外能层只有一个电子，其他能层均已充满电子。

请回答下列问题：

(1)这四种元素中电负性最大的元素，其基态原子的价电子排布图为________，第一电离能最小的元素是________(填元素符号)。

(2)C所在主族的前四种元素分别与A形成的化合物，沸点由高到低的顺序是________(填化学式)，呈现如此递变规律的原因是___________________。

(3)B元素可形成多种单质，一种晶体结构如图一所示，其原子的杂化类型为________。另一种的晶胞如图二所示，若此晶胞中的棱长为356.6 pm，则此晶胞的密度为________________________________________________g·cm－3(保留两位有效数字)。(＝1.732)

　图一　　　　　　图二　　　　　　　图三

(4)D元素形成的单质，其晶体的堆积模型为________，D的醋酸盐晶体局部结构如图三，该晶体中含有的化学键是________(填选项序号)。

①极性键　　②非极性键　　③配位键　　④金属键

(5)向D的硫酸盐溶液中滴加过量氨水，观察到的现象是________。请写出上述过程的离子方程式：_________________________________________。

Answer 1

【答案】 Cu HF>HI>HBr>HCl HF分子之间形成氢键使其熔沸点较高，HI、HBr、HCl分子之间只有范德华力，相对分子质量越大，范德华力越大 sp2 3.5 面心立方最密堆积 ①②③ 首先形成蓝色沉淀，继续滴加氨水，沉淀溶解，得到深蓝色的透明溶液 Cu2＋＋2NH3·H2O=Cu(OH)2↓＋2NH4+、Cu(OH)2＋4NH3=[Cu(NH3)4]2＋＋2OH-

【解析】

自然界中存在多种A的化合物，而且A的原子序数最小，所以A为H。B原子核外电子有6种不同的运动状态，B为碳。B与C可形成正四面体形分子，C的原子序数大于B，所以C为氯。D的基态原子的最外能层只有一个电子，其他能层均已充满电子，则D为Cu。即A、B、C、D四种元素分别为H、C、Cl和Cu。

(1)电负性是原子对键合电子的吸引能力，四种元素中电负性最大的为Cl，其基态原子的价电子排布式为3s23p5，据此画出价电子排布图。第一电离能最小的元素是铜。

(2)四种氯化氢的沸点除了氟化氢有氢键外，其他三种氢化物的沸点由相对分子质量决定。

(3)图一是石墨的结构片段，平面结构，碳原子的杂化类型为sp2。求出晶胞中的碳原子个数，根据密度等于质量除以体积求密度；

(4)铜晶体的堆积模型是面心立方最密堆积，根据铜的醋酸盐晶体局部结构，判断含有的化学键类型。

(5)向硫酸铜溶液中滴加过量氨水，先生成Cu(OH)2蓝色沉淀，然后沉淀溶解，形成配合物，溶液呈深蓝色。

(1)四种元素中电负性最大的是Cl，其基态原子的价电子数为7，价电子排布图为；结合第一电离能的变化规律，可知Cu的第一电离能最小。

(2)卤化氢随着相对分子质量递增，其沸点升高，但HF分子间存在氢键，沸点最高，即沸点由高到低的顺序是HF>HI>HBr>HCl。

(3)图一为平面分子，该物质碳原子采取sp2杂化；一个晶胞中含碳原子数为8×＋6×＋4＝8，该晶胞的密度为g·cm－3≈3.5 g·cm－3。

(4)晶体Cu为面心立方最密堆积，结合图三醋酸铜晶体的局部结构可确定其晶体中含有极性键、非极性键和配位键。

(5)硫酸铜溶液中加入氨水会产生蓝色沉淀，继续滴加氨水，沉淀溶解，得到深蓝色的透明溶液，据此可写出反应的离子方程式：Cu2＋＋2NH3·H2O=Cu(OH)2↓＋2NH4+、Cu(OH)2＋4NH3=[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－。