Question

【题目】【2016届唐山二模】[化学选修3物质结构与性质]

自然界中存在大量的金属元素，其中钠、镁、铝、铁、铜等在工农业生产中有着广泛的应用。

（1）请写出Fe的基态原子核外电子排布式 。

（2）金属A的原子只有3个电子层，其第一至第四电离能如下：

电离能（KJ/mol）	I1	I2	I3	I4
A	932	1821	15390	21771

则A原子的价电子排布式为 。

（3）合成氨工业中，原料气（N2、H2及少量CO、NH3的混合气）在进入合成塔前常用醋酸二氨合铜（I）溶液来吸收原料气体中的CO(Ac-代表CH3COO-)，其反应是：[Cu(NH3)2]Ac+CO+NH3 [Cu(NH3)3CO]Ac[醋酸羰基三安合铜（I）] △H<0

①C、N、O三种元素的第一电离能由小到大的顺序为

②配合物[Cu(NH3)3CO]Ac中心原子的配位数为

③在一定条件下NH3与CO2能合成尿素[CO(NH2)2]，尿素中C原子和N原子轨道的杂化类型分别为 ；1mol尿素分子中，σ键的数目为 NA。

（4）NaCl和MgO都属于离子化合物，NaCl的熔点为801.3℃，MgO的熔点高达2800℃。造成两种晶体熔点差距的主要原因是 。

（5）（NH4）2SO4、NH4NO3等颗粒物及扬尘等易引起雾霾。其中NH4+的空间构型是 （用文字描述），与NO3-互为等电子体的分子是 。（填化学式）

（6）铜的化合物种类很多，右图是氯化亚铜的晶胞结构，已知晶胞的棱长为a cm，则氢化亚铜密度的计算式为ρ= g/cm3.(用NA表示阿佛加德罗常数)

Answer 1

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

（3）①C<O<N ； ②4 ；③sp2杂化、 sp3杂化； 7；

（4）MgO晶体所含离子半径小，电荷数多，晶格能大 （1分）

（5）正四面体；（1分） SO3或者BF3 （1分）（其它合理答案也给分） （6）

【解析】

试题分析：(1) Fe是26号元素，根据原子核外电子排布能级图可知，Fe的基态原子核外电子排布式是[Ar]3d64s2 (2) A原子核外有3个电子层，根据原子核外电子的电离能大小关系可知：第一电离能与第二电离能相对较小，而第三电离能较第二电离能大很多，说明原子最外层只有2个电子，所以A的价电子排布式为3s2，(3) ①C、N、O三种元素是同一周期的元素，一般情况下，原子序数越大，元素的第一电离能就越大，而N元素的原子最外层电子处于其轨道的半充满的稳定状态，失去电子比O还大，所以三种元素的第一电离能由小到大的顺序为C<O<N ；②配合物[Cu(NH3)3CO]Ac中心原子Cu结合了3个氨分子和一个CO分子，所以其配位数为3+1=4；尿素的结构简式是，可见在物质分子中C原子形成了一个碳氧双键和2个碳氮碱，其C原子杂化类型是sp2；N原子最外层有5个电子，其中一个呗孤对电子占据，其余三个被3个共价键占据，N原子的轨道的杂化类型分别为 sp3杂化；在一个尿素分子中含有7个σ键，1个π键，所以1mol该物质中含有的σ键的数目为7NA；(4) NaCl和MgO都属于离子化合物，NaCl的熔点为801.3℃，MgO的熔点高达2800℃。造成两种晶体熔点差距的主要原因是MgO晶体所含离子半径小，电荷数多，离子键的键能大，断裂消耗较高的能量；(5) NH4+的N原子是sp3杂化，其空间构型是正四面体；由于等电子体是原子数相同，原子最外层电子数也相等的微粒，所以与NO3-互为等电子体的分子是SO3或BF3 ；(6)根据CuCl晶胞结构可知，在一个晶胞中含有Cu+数目是：8×1/8+6×1/3=4.含有Cl-数目是1×4=4，所以一个晶胞中含有4个CuCl，根据晶体密度计算公式：。