题目内容

8．很多金属、非金属及其化合物在科学研究和工业生产中都有重要用途．回答下列有关问题：
（1）基态Cr原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，短周期元素中基态原子未成对电子数为Cr的一半且电负性最大的元素是N．
（2）硝酸中氮原子的杂化方式为sp2；硝酸分子中配位键有1个．硝酸和尿素的相对分子质量接近，但常温下硝酸为挥发性液体，尿素为固体，请解释原因：尿素分子间存在氢键，使其熔沸点升高，而硝酸分子内存在氢键，使其熔沸点降低．
（3）金属镍粉在CO气流中轻微加热，生成无色挥发性液体Ni（CO）n与Ni（CO）n中配体互为等电子体的离子的化学式为CN-或C22-（写出一个即可）．
（4）铜是第四周期最重要的过渡元素之一，其单质及化合物有广泛用途．已知CuH晶体结构单元如图所示（H原子在体对角线处），该化合物的密度为ρ g•cm-3，阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶胞中Cu原子与H原子之间的最短距离为$\frac{\sqrt{3}}{4}\root{3}{\frac{260}{ρ•{N}_{A}}}$cm（用含ρ和NA的式子表示）．

分析 （1）Cr是24号元素，其原子核外有24个电子，根据构造原理写出基态Cr原子核外电子排布式；Cr原子有6个未成对电子，短周期元素中基态原子未成对电子数为Cr的一半的元素有N、P，同主族，元素的电负性随着原子序数的增大而减小；
（2）根据氮的价层电子对数判断；N最外层有5个电子，与一个氧形成双键用去2个电子，与另一个氧形成单键用去1个电子，还剩下两个电子，提供给第三个氧做为共用电子对，使氮和氧达到8电子稳定结构，从而形成配位键；尿素分子间存在氢键，使其熔沸点升高；
（3）Ni（CO）4中配体是CO，CO的等电子体是与其原子个数相等且价电子数相等的分子或离子；
（4）利用均摊法计算该晶胞中含有的铜原子和氢原子个数，再根据质量、密度和体积之间的关系式计算，设晶胞的边长为a，a=$\root{3}{\frac{4×65}{ρ{N}_{A}}}$，再根据晶胞中Cu原子与H原子之间的最短距离为体对角线的$\frac{1}{4}$，据此答题．

解答 解：（1）Cr是24号元素，其原子核外有24个电子，根据能量最低原理可写出电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，Cr原子有6个未成对电子，短周期元素中基态原子未成对电子数为Cr的一半的元素有N、P，同主族，元素的电负性随着原子序数的增大而减小，则电负性N大于P；
故答案为：1s22s22p63s23p63d54s1；N；
（2）硝酸中氮原子含有三个成键电子对，没有孤电子对，则N原子的价层电子对数为3，属于sp2；N最外层有5个电子，与一个氧形成双键用去2个电子，与另一个氧形成单键用去1个电子，还剩下两个电子，提供给第三个氧做为共用电子对，使氮和氧达到8电子稳定结构，从而形成配位键，即硝酸中含有一个配位键；尿素分子间存在氢键，使其熔沸点升高，而硝酸分子内存在氢键，使其熔沸点降低，所以尿素的熔沸点高于硝酸；
故答案为：sp2；1；尿素分子间存在氢键，使其熔沸点升高，而硝酸分子内存在氢键，使其熔沸点降低；
（3）CO分子中含有2个原子，其价电子个数是10，所以与Ni（CO）4中配体互为等电子的离子是CN-、C22-，
故答案为：CN-或C22-；
（4）该晶胞中含有4个H原子，铜原子个数=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，所以该晶胞中含有4个铜原子4个氢原子，设该晶胞的边长为a，则a=$\root{3}{\frac{4×65}{ρ{N}_{A}}}$，再根据晶胞中Cu原子与H原子之间的最短距离为体对角线的$\frac{1}{4}$，而体对角线为$\sqrt{3}$a，所以Cu原子与H原子之间的最短距离为$\frac{\sqrt{3}}{4}$×$\root{3}{\frac{4×65}{ρ{N}_{A}}}$=$\frac{\sqrt{3}}{4}\root{3}{\frac{260}{ρ•{N}_{A}}}$cm，
故答案为：$\frac{\sqrt{3}}{4}\root{3}{\frac{260}{ρ•{N}_{A}}}$．

点评 本题考查较为综合，涉及晶胞的计算、价电子排布式的书写、等电子体等知识点，晶胞的计算是学习难点，应熟练掌握，题目难度较大．

练习册系列答案
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在某温度下，向恒容的密闭容器中按物质的量之比为1；2充入NH3和O2，O2的物质的量浓度随时间的变化关系如图1所示．

①若升高反应体系的温度，该反应的平衡常数K减小（填“增大”、“减小”或“不变”）．
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②阴极的电极反应式为N2+6e-+6H+═2NH3．
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13．铁及其化合物在日常生活中应用广泛．
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（4）常温下，用氧缺位铁酸锌ZnFe2Oy可以消除NOx污染，使NOx转变为N2，同时ZnFe2Oy转变为ZnFe2O4．若2 mol ZnFe2Oy与足量NO2反应可生成0.5 mol N2，则y=3．
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17．如表有关实验现象、解释和结论都正确的一项是（　　）
实验操作实验现象解释或结论
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B取少量KI溶液，先滴加氯水，再加入少量苯，振荡、静置溶液分为两层，下层是紫红色KI和氯水及苯发生反应
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C6H5O-+SO2+H2O═C6H5OH+HSO3-
D把浓氨水加入到盛有Cu2O的试管中溶液先无色，静置一段时间后变成蓝色Cu+被空气氧化成了Cu2+、使溶液显蓝色
A．AB．BC．CD．D
18．有关化学用语正确的是（　　）
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