Question

10．在元素周期表中，除稀有气体外几乎所有元素都能与氢形成氢化物．氢化物晶体的结构有共价型和离子型之分．
（1）氨气NH₃是共价型氢化物．工业常用氨气和醋酸二氨合铜“[Cu（NH₃）₂]COOH”的混合液来吸收一氧化碳．反应方程式为：[Cu（NH₃）₂]COOH+CO+NH₃═[Cu（NH₃）₃CO]COOH
①请写出基态Cu原子的外围电子排布式3d¹⁰4s¹．
②氨水溶液中各元素原子的电负性从大到小排列顺序为O＞N＞H．
③醋酸分子（CH₃COOH）中的两个碳原子，甲基碳（-CH₃）和羧基碳（-COOH）的杂化方式分别是sp³ 和sp²．
④生成物[Cu（NH₃）₃CO]Ac中所含化学键类型有abcd．
a．离子键      b．配位键      c．σ键        d．π键
（2）某离子型氢化物化学式为XY₂，晶胞结构如图所示，其中6个Y原子（○）用阿拉伯数字1～6标注．
①已知1、2、3、4号Y原子在晶胞上、下面上．则5、6号Y原子均在晶胞内部．（填“侧面”或“内部”）
②XY₂晶体、硅烷晶体和固态氨3种氢化物熔沸点高低顺序正确的是b．
a．XY₂晶体＞硅烷晶体＞固态氨
b．XY₂晶体＞固态氨＞硅烷晶体
c．固态氨＞硅烷晶体＞XY₂晶体
d．硅烷晶体＞固态氨＞XY₂晶体．

Answer 1

分析 （1）①Cu原子核外有29个电子，再根据核外电子排布规律来写；
②氨水溶液中含N、O、H三种元素，氢的电负性最小，同周期自左而右电负性增大；
③甲基（-CH₃）中原子形成4个单键，杂化轨道数目为4，羧基（-COOH）中碳原子形成3个σ键，杂化轨道数目为3；
④[Cu（NH₃）₃CO]Ac中配离子与醋酸根之间形成离子键，配离子中铜离子与氨气分子、CO分子之间形成配位键，氨气分子中为N-H键，醋酸根中含有单键、C=O双键，CO含有C≡O三键；
（2）①根据均摊法，X为8个顶点加一个体心，晶胞中一共含2个X，则由氢化物化学式为XY₂，则该晶胞中含4个Y，又1、2、3、4号Y原子在晶胞上、下面上，则实际为2个Y原子，故5、6号Y原子均在晶胞内部；
②XY₂晶体为离子晶体，硅烷晶体和固态氨为分子晶体，氨存在分子间氢键，沸点高于硅烷．

解答 解：（1）①Cu元素为29号元素，原子核外有29个电子，所以外围电子排布式为：3d¹⁰4s¹，故答案为：3d¹⁰4s¹；
②氨水溶液中含N、O、H三种元素，氢的电负性最小，又同周期自左而右电负性增大，故负性从大到小的排列顺序为O＞N＞H，故答案为：O＞N＞H；
③甲基（-CH₃）中原子形成4个单键，杂化轨道数目为4，采用sp³杂化，羧基（-COOH）中碳原子形成3个σ键，杂化轨道数目为3，采用sp²杂化，故答案为：sp³；sp² ；
④Cu²⁺与NH₃存在配位键，NH₃中N与H形成σ键，[Cu（NH₃）₃CO]⁺与Ac^-之间是离子键，Ac^-内有碳氧双键，所以还有π键，即存在的化学键类型为：配位键、σ键、π键和离子键，故选：abcd；
（2）①X为8个顶点加一个体心，晶胞中一共含2个X，则由氢化物化学式为XY₂，则该晶胞中含4个Y，又1、2、3、4号Y原子在晶胞上、下面上，则实际为2个Y原子，则5、6号Y原子均在晶胞内部，故答案为：内部；
②XY₂晶体为离子晶体、硅烷晶体和固态氨为分子晶体，所以XY₂晶体最高，而固态氨存在分子间氢键，所以固态氨的熔沸点比硅烷晶体高，故选：b．

点评 本题是对物质结构与性质的考查，涉及核外电子排布式、电负性、杂化类型的判断、化学键、晶体类型与性质、晶胞的计算等知识，是对所学知识的综合考查与运用，难度中等．