Question

（2011?烟台模拟）【化学--物质结构与性质】
微粒A、B、C为分子，D和F为阳离子，E为阴离子，它们都含有10个电子；B溶于A后所得的物质可电离出D和E；C是重要的化石能源．将A、B和含F离子的物质混合后可得D和一种白色沉淀．G³⁺离子与Ar原子的电子层结构相同．请回答：
（1）基态G原子的外围电子排布式是

3d¹4s²

．在A、B、C三种分子中，属于非极性分子的有

CH₄

（写化学式）．
（2）根据等电子体原理，D离子的空间构型是

正四面体

，其中心原子轨道的杂化类型是

sp³

．
（3）构成C的中心原子可以形成多种单质，其中有一种为空间网状结构，右图立方体中心的“”表示该晶体中的一个原子，请在该立方体的顶点上用“”表示出与之紧邻的原子．
（4）光谱证实F与烧碱溶液反应有Na[F（OH）₄]生成，则Na[F（OH）₄]中不存在

ach

（填字母）．
a．金属键   b．离子键   c．非极性键   d．极性键   f．配位键  g．σ键   h．π键．

Answer 1

分析：（1）根据原子结构书写外围电子排布式，根据分子结构确定分子的极性和分类；
（2）根据铵根离子的结构确定空间构型和中心原子的杂化类型；
（3）根据原子晶体金刚石的空间结构来回答；
（4）根据四羟基合铝酸钠的成键元素情况来确定其中的化学键．

解答：解：（1）10电子微粒有：H₂O、NH₃、CH₄、HF、NH₄⁺、OH^-、Al³⁺、Na⁺、O^2-、F^-等微粒，根据B溶于A后所得的物质可电离出D和E，可以知道B为NH₃、A为H₂O、D为NH₄⁺、E为OH^-，C是重要的化石能源，即为甲烷，将A、B和含F离子的物质混合后可得D和一种白色沉淀，故F离子为Al³⁺，G³⁺离子与Ar原子的电子层结构相同，故G原子核外电子数为21，原子最外层电子数为3，其基态G原子的外围电子排布式为3d¹4s²；在H₂O、NH₃、CH₄中只有CH₄是正四面体结构的非极性分子，故答案为3d¹4s²；CH₄；
 （2）NH₄⁺的空间构型是正四面体，其中氮原子有一对共用电子对，三个未成对电子，故氮原子轨道的杂化类型为sp³杂化，故答案为：正四面体；sp³；
（3）金刚石为一种空间网状结构的原子晶体，平均每个正四面体中含有四个最近且等距离的碳原子，故答案为：．
（4）在四羟基合铝酸钠中，含有钠离子和四羟基合铝酸根之间的离子键，含有羟基中氧和氢之间的极性共价键、π键，含有铝和羟基之间的配位键等，故答案为：ach．

点评：本题是一道结构化学知识题目，难度较大，考查学生分析和解决问题的能力．