Question

【题目】金属互化物属于合金的一种，大多数以金属键结合，如Cu9Al4、Cu5Zn8等，它们的合成对超导材料、贮氢合金的研究有着重要的意义。

（1）某金属互化物具有自范性，原子在三维空间里呈周期性有序排列，该金属互化物属于__________(填“晶体”或“非晶体”)。

（2）基态铜原子核外有________种运动状态的电子，基态铝原子有_______个未成对电子。

（3）锌能与类卤素(CN)2反应生成Zn(CN)2。写出(CN)2的电子式__________，1mol(CN)2分子中含有π键的数目为_________________。

（4）配合物[Cu(En)2]SO4的名称是硫酸二乙二胺合铜(Ⅱ)，是铜的一种重要化合物。其中En 是乙二胺(H2N-CH2-CH2-NH2)的简写。

①该配合物中含有化学键有____________（填字母编号）。

A.离子键 B.极性共价键 C.非极性共价键 D.配位键 E.金属键

②配体乙二胺分子中氮原子、碳原子轨道的杂化类型分别为_______________、_______________。

③乙二胺和三甲胺[N(CH3)3]均属于胺，且相对分子质量相近，但乙二胺比三甲胺的沸点高得多，原因是____________________。

（5）铜与金形成的金属互化物的晶胞结构如图所示，其化学式为_____________，每个金原子周围与之最近且等距的金原子有___________个，它们构成的空间结构为_______________。其晶胞边长为anm，该金属互化物的密度为______________g·cm-3(用含a、NA的代数式表示)。

Answer 1

【答案】 晶体 29 1 2.408×1024（或4NA） ABCD sp3 sp3 乙二胺分子之间可以形成氢键，三甲胺分子之间不能形成氢键 Cu3Au （或AuCu3） 6 正八面体

【解析】试题分析：（1）晶体是指组成物质的分子(或原子、离子)呈空间有规则周期性排列的固体。（2）原子核外有几个电子就有几种运动状态；根据基态铝原子的核外电子排布式分析未成对电子数；（3） (CN)2中C、N之间是叁键；单键是 键，叁键中有1个 键和2个 键；（4）① [Cu(En)2]2+、SO42-之间是离子键；Cu2+与H2N-CH2-CH2-NH2通过配位键结合；H2N-CH2-CH2-NH2中存在极性共价键和非极性共价键、SO42-中存在极性共价键和配位键；②配体乙二胺分子中氮原子形成3个 键、碳原子形成4个 键；③乙二胺分子之间可以形成氢键，三甲胺分子之间不能形成氢键；（5）根据均摊原则计算晶胞的化学式； 计算密度；

解析：（1）晶体是指组成物质的分子(或原子、离子)呈空间有规则周期性排列的固体；某金属互化物具有自范性，原子在三维空间里呈周期性有序排列，所以该金属互化物属于晶体；（2）铜原子核外有29个电子，所以有29种运动状态；基态铝原子的核外电子排布式是1s22s22p63s23p1，只有3p轨道上有1个未成对电子；（3） (CN)2中C、N之间是叁键，所以(CN)2的电子式是；单键是 键，叁键中有1个 键和2个 键，1mol(CN)2分子中含有4molπ键，π键数目为4NA；（4）① [Cu(En)2]2+、SO42-之间是离子键；Cu2+与H2N-CH2-CH2-NH2通过配位键结合；H2N-CH2-CH2-NH2中存在极性共价键和非极性共价键、SO42-中存在极性共价键和配位键，所以[Cu(En)2]SO4含有离子键、极性共价键、非极性共价键、配位键，选ABCD；②配体乙二胺分子中氮原子形成3个 键，价电子对数是 ，氮原子轨道的杂化类型为sp3；碳原子形成4个 键，价电子对数是 ，碳原子轨道的杂化类型为sp3；③乙二胺分子之间可以形成氢键，三甲胺分子之间不能形成氢键，所以乙二胺比三甲胺的沸点高得多；（5）根据均摊原则，晶胞含有铜原子数是，金原子数是 ，所以化学式是Cu3Au；根据晶胞图，每个金原子周围与之最近且等距的金原子有6个，它们构成的空间结构为正八面体；晶胞的摩尔质量是389g/mol，晶胞的体积是 ，所以密度是。