Question

【题目】铀是原子反应堆的原料，常见铀的化合物有UF4、UO2及(NH4)4[UO2(CO3)3]等。回答下列问题：

(1)UF4用Mg或Ca还原可得金属铀。与钙同周期基态原子的未成对电子数为2的元素共有___种；原子序数为镁元素的二倍的元素的基态原子价电子排布图为_______。

(2)已知：2UO2+5NH4HF2 150℃ 2UF4·NH4F+3NH3↑+4H2O↑ HF2-的结构为[F-H…F]-

①NH4HF2中含有的化学键有__________ (填选项字母)。

A.氢键 B.配位键 C.共价键 D.离子键 E.金属键

②与氧同周期，且第一电离能比氧大的元素有______种。

(3)已知：3(NH4)4[UO2(CO3)3] 800℃ 3UO2+10NH3↑+9CO2↑+N2↑+9H2O↑

①物质中与CO32-的碳原子杂化类型相同和不同的碳原子的个数比为______。

②分解所得的气态化合物的分子键角由小到大的顺序为_________(填化学式)

(4)下列排列方式中，通常条件下Cu的晶体的堆积方式是_________(填序号)。

A.ABCABCABC B.ABABABABAB C.ABBAABBA D.ABCCBCABCCBA

(5)水在不同的温度和压力条件下可形成11种不同结构的晶体，密度从比水轻的0.92g/cm3到约为水的1.5倍。冰是人们迄今已知的由一种简单分子堆积出结构花样最多的化合物。其中冰- Ⅶ的晶体结构为一个如图所示的立方晶胞，每个水分子与周围4个水分子以氢键结合。设O-H-O距离为apm，阿伏加德罗常数的值为NA，则该冰Ⅶ晶体的密度为____ g/cm3(列出计算式即可)。

Answer 1

【答案】4 BCD 3 3：2 H2O<NH3<CO2 A

【解析】

(1)与钙同周期基态原子的未成对电子数为2 的元素有：Ti，Ni，Ge，Se，Mg的原子序数为12，则原子序数为镁元素的二倍的元素为Cr，Cr处于周期表中第四周期第ⅥB族；

(2)①NH4HF2中含有离子键，共价键，配位键；

②与氧同周期，且第一电离能比氧大的元素有N、F、Ne；

(3)①CO32-中C的杂化方式为sp2，分子中苯环C为sp2杂化，-CN中C为sp杂化，-CH3与-CH2-中与-CH中C为sp3杂化，据此计算；

②分解所得的气态化合物有H2O，NH3，CO2，H2O为V形，NH3为三角锥形，CO2为直线形，H2O中有两对孤电子对，NH3中1对孤电子对，孤电子对与键合电子对斥力大于键合电子对与键合电子对间斥力；

(4)Cu是面心立方最密堆积，它的堆积方式为ABCABCABC；

(5)根据ρ=计算密度。

(1)与钙同周期基态原子的未成对电子数为2 的元素有：Ti、Ni、Ge、Se，共有4种；Mg的原子序数为12，则原子序数为镁元素的二倍的元素为Cr，Cr处于周期表中第四周期第ⅥB族，其价电子排布式为3d54s1，则价电子排布图为：；

(2)①NH4HF2中含有离子键，共价键，配位键，所以合理选项是BCD；

②与氧同周期，且第一电离能比氧大的元素有N、F、Ne，共有3种元素

(3)①CO32-中C的杂化方式为sp2，分子中苯环C为sp2杂化，-CN中C为sp杂化，-CH3与-CH2-中与-CH3中C为sp3杂化，所以分子中sp2杂化的C原子有6个，sp杂化C原子有1个，sp3杂化的C原子有3个，则与CO32-的碳原子杂化类型相同和不同的碳原子的个数比为6：4=3：2；

②分解所得的气态化合物有H2O，NH3，CO2，H2O为V形，NH3为三角锥形，CO2为直线形，H2O中有两对孤电子对，NH3中1对孤电子对，孤电子对与键合电子对斥力大于键合电子对与键合电子对间斥力，所以键角大小为：H2O<NH3<CO2；

(4)Cu是面心立方最密堆积，它的堆积方式为ABCABCABC；

(5)根据图示结构分析，一个晶胞中含有H2O的数目为8×+1=2个，不妨取1mol这样的晶胞，即有NA个这样的晶胞，1mol晶胞的质量为m=2×18g=36g，一个晶胞的体积为V=L3cm3，根据几何关系，每个水分子与周围4个水分子以氢键结合，则晶胞边长(L)与O-H…O距离间存在关系为：L=，所以一个晶胞体积为V=L3pm3=(×10-10)3cm3，则晶体密度为ρ==g/cm3=g/cm3。