Question

【题目】Ⅰ.过渡金属元素性质研究在无机化学中所占的比重越来越大。

（1）铜元素在周期表的位置是______。

（2）比较NH3和[Cu(NH3)2]2+中H-N-H键角的大小：NH3______[Cu(NH3)2]2+（填“＞”或“＜”），并说明理由______。

（3）铜金合金是一种储氢材料，晶胞参数anm，面心立方堆积，铜原子在晶胞的面心位置，金原子在晶胞的顶点位置。已知阿伏加德罗常数的数值为NA，铜、金的摩尔质量分别为M(Cu)、M(Au)，该晶体的密度为______g/cm3；氢原子可以进入到铜原子和金原子构成的四面体的空隙中，该材料储满氢后的化学式为______。

（4）研究发现，钒元素的某种配合物可增强胰岛素降糖作用，它是电中性分子，结构如图1，在图中画出由钒离子形成的配合物中的配位键______。

Ⅱ.氮元素可以形成多种化合物。

（5）NO3-的立体构型的名称是______，NO3-的一种等电子体为______。

（6）硫酸和硝酸都是常见的强酸，但性质差异明显：硫酸是粘稠的油状液体，沸点338℃；硝酸是无色液体，沸点仅为122℃，试从氢键的角度解释原因：______。

（7）图2表示某种含氮有机化合物的结构，其分子内4个氮原子分别位于正四面体的四个顶点（见图3），分子内存在空腔，能嵌入某离子或分子并形成4个氢键予以识别。下列分子或离子中，能被该有机化合物识别的是______（填标号）。

a.CF4 b.CH4 c.NH4+ d.H2O

Answer 1

【答案】第四周期第ⅠB族 ＜ 因为NH3提供孤对电子与Cu2+形成配位键后，N-H成键电子对受到的排斥力减小，所以H-N-H键角增大 H8Cu3Au 平面正三角形 CO32- 硫酸易形成分子间氢键，所以比较粘稠、沸点高；硝酸能够形成分子内氢键，所以沸点比较低 c

【解析】

Ⅰ.（1）铜元素在周期表的位置是第四周期第ⅠB族。故答案为：第四周期第ⅠB族；

（2）氨分子中有孤电子对，孤电子对对成键电子对作用力大，NH3和[Cu(NH3)2]2+中H-N-H键角的大小：NH3＜[Cu(NH3)2]2+，理由：因为NH3提供孤对电子与Cu2+形成配位键后，N-H成键电子对受到的排斥力减小，所以H-N-H键角增大。

故答案为：＜ ；因为NH3提供孤对电子与Cu2+形成配位键后，N-H成键电子对受到的排斥力减小，所以H-N-H键角增大；

（3）铜金合金是一种储氢材料，晶胞参数anm，面心立方堆积，铜原子在晶胞的面心位置，金原子在晶胞的顶点位置。该晶胞中Au原子个数=8×=1，Cu原子个数=6×=3，所以该合金中Au原子与Cu原子个数之比=1：3，

晶胞体积V=（a×10-10cm）3，每个晶胞中铜原子个数是3、Au原子个数是1，则ρ= g·cm－3=g·cm－3；

晶胞中Cu原子处于面心，Au原子处于顶点位置，Au原子为3个面的顶点，晶胞中Au原子与面心Cu原子构成8个四面体空隙，氢原子进入到铜原子和金原子构成的四面体的空隙中，该材料储满氢后的化学式为H8Cu3Au。

故答案为：；H8Cu3Au；

（4）根据如图1，N原子最外层5个电子，其中2个电子与碳形成碳碳双键，1个电子与碳形成单键，孤电子对进入V的空轨道，形成配位键，在图中画出由钒离子形成的配合物中的配位键，如图。

故答案为：；

Ⅱ.（5）NO3-的中心原子价层电子对=3+=3，sp2杂化，立体构型的名称是平面正三角形，NO3-的一种等电子体为CO32-、SO3等。

故答案为：平面正三角形 ；CO32- ；

（6）硫酸和硝酸都是常见的强酸，但性质差异明显，从氢键的角度解释原因：硫酸易形成分子间氢键，所以比较粘稠、沸点高；硝酸能够形成分子内氢键，所以沸点比较低。

故答案为：硫酸易形成分子间氢键，所以比较粘稠、沸点高；硝酸能够形成分子内氢键，所以沸点比较低；

（7）由氢键的形成条件及成键元素（N、O、F、H）可知，本题中嵌入某微粒分别与4个N原子形成4个氢键，由成键元素及数目可知为NH4＋。

故答案为：c。