Question

【题目】侯氏制碱法又称联合制碱法，是我国化学工程专家侯德榜于1943年发明的。此方法具有食盐利用率高、对环境的污染少、生产成本低等优点。其制备中涉及如下两个反应：NaC1+H2O+CO2+NH3===NaHCO3↓+NH4Cl、2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。

(1)基态氯原子的电子排布式为______，C、N、O三种元素第一电离能由大到小的顺序为____。

(2)①H2O、CO2、NH3三种分子中属于V形分子的是_______。

②在常温常压下，1体积水可溶解700体积NH3、可溶解0.8体积CO2，试解释其原因：_________。

(3)Cu(NH3)2Cl2有两种同分异构体，其中一种可溶于水，则此种化合物是________(填“极性”或“非极性”)分子，由此推知[Cu(NH3)4]2+的空间构型是________。

(4)①要确定Na2CO3固体是晶体还是非晶体，最可靠的方法是_____。

②下列事实不能支持Na2CO3的晶体类型为离子晶体的是______(填字母)。

a．熔点为851℃ b．晶体中存在Na+、CO

c．可溶于水 d．晶体中存在离子键，共价键

(5)钠、氧两元素可形成两种常见化合物，其中一种的晶胞如下图所示，则该氧化物的化学式为________，若晶胞参数为d pm，晶胞的密度为，则阿伏加德罗常数NA=______(用含d、ρ的代数式表示)。

Answer 1

【答案】1s22s22p63s23p5或[Ne]3s23p5 N＞O＞C H2O CO2是非极性分子而水是极性分子，故CO2在水中溶解度较小，NH3是极性分子且能与水分子形成分子间氢键，故NH3在水中溶解度很大 极性 平面正方形 X-射线衍射法 c Na2O

【解析】

(1)氯原子核外有17个电子，根据能量最低原理，基态氯原子的电子排布式为1s22s22p63s23p5或[Ne]3s23p5；N原子2p轨道上的电子处于半充满状态，第一电离能大于O，元素的第一电离能由大到小的顺序为N＞O＞C；

(2)①H2O、CO2、NH3三种分子中，中心原子的价层电子对数分别为4个、2个、4个，其中水分子含有2对孤电子对，所以水分子是V形分子；

②CO2是非极性分子而水是极性分子，故CO2在水中溶解度较小，NH3是极性分子且能与水分子形成分子间氢键，故NH3在水中溶解度很大；

(3)Cu(NH3)2Cl2有两种同分异构体，其中一种可溶于水，根据相似相溶原理可知该物质应为极性分子；Cu(NH3)2Cl2有两种同分异构体，参考甲烷的二氯代物只有一种，可知[Cu(NH3)4]2+的空间构型应为平面正方形；

(4)①判断固体是晶体还是非晶体最可靠的方法是X-射线衍射法。

②离子晶体熔点较高，由离子构成，含有离子键；而许多分子晶体也可溶于水，故c项符合题意；

(5)由图及均摊原理知，晶胞中氧离子数是，钠离子的数目是8，故化学式为Na2O；一个晶胞中含有4个“Na2O”组成微粒，则晶胞的质量为，晶胞的体积为d310-30 cm3，则晶胞的密度，解得