题目内容

5．将汽车尾气中含有的CO利用不仅能有效利用资源，还能防治空气污染．工业上常用CO与H2在由Al、Zn、Cu等元素形成的催化剂作用下合成甲醇．
（1）图1是某同学画出CO分子中氧原子的核外电子排布图，

请判断该排布图错误（填“正确”或“错误”），理由是违背泡利原理（若判断正确，该空不用回答）．
（2）写出两种与CO互为等电子体的离子CN-、C22-．
（3）向CuSO4溶液中加入足量氨水可得到深蓝色[Cu（NH3）4]SO4溶液，[Cu（NH3）4]SO4中 所含配位键是通过配体分子的N给出孤电子对，Cu2+接受电子对形成，SO42-的空间构型是正四面体，该物质中N、O、S三种元素的第一电离能大小顺序为N＞O＞S（填元素符号）．
（4）甲醇与乙烷的相对分子质量相近，故二者分子间的作用力（范德华力）相近，但是二者沸点的差距却很大，造成该差异的原因是甲醇分子间存在氢键，因此其沸点远大于乙烷；在甲醇分子中碳原子轨道的杂化类型为sp3．
（5）甲醛与新制Cu（OH）2悬浊液加热可得砖红色沉淀Cu2O，已知Cu2O晶胞的结构如图2所示：
①在该晶胞中，Cu+的配位数是2，
②若该晶胞的边长为a pm，则Cu2O的密度为$\frac{288}{（a×1{0}^{-10}）^{3}{N}_{A}}$g•cm-3（只要求列算式，不必计算出数值，阿伏伽德罗常数为NA）

分析 （1）泡利不相容原理：每个原子轨道上最多只能容纳2个自旋状态相反的电子；
（2）原子个数相等、价电子数相等的微粒互为等电子体；
（3）配合物中含有孤电子对的原子和含有空轨道的原子之间形成配位键；
硫酸根离子中S原子价层电子对个数是4且不含孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断硫酸根离子空间构型；同一周期元素，元素的第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，同一主族元素，其第一电离能随着原子序数增大而减小；
（4）分子间氢键能增大物质的熔沸点，甲醇分子中C原子价层电子对个数是4且不含孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断C原子杂化方式；
（5）①该晶胞中小球个数是4、大球个数=8×$\frac{1}{8}$+1=2，根据化学式知，小球表示Cu原子、大球表示O原子，根据图知，每个亚铜离子连接2个氧离子；
②晶胞体积=（a×10-10cm）3，晶胞密度=$\frac{m}{V}$．

解答 解：（1）泡利不相容原理：每个原子轨道上最多只能容纳2个自旋状态相反的电子，根据图知，其中一个孤电子有两个完全相同的电子，所以违背泡利原理，故答案为：错误；违背泡利原理；
（2）原子个数相等、价电子数相等的微粒互为等电子体，CO分子中含有2个原子、其价电子数为10，所以与CO互为等电子体的离子有CN-、C22-，故答案为：CN-、C22-；
（3）配合物中含有孤电子对的原子和含有空轨道的原子之间形成配位键，该配合物中N原子提供孤电子对、Cu2+提供空轨道；
硫酸根离子中S原子价层电子对个数是4且不含孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断硫酸根离子空间构型为正四面体；
同一周期元素，元素的第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，同一主族元素，其第一电离能随着原子序数增大而减小，所以其第一电离能大小顺序是N＞O＞S，
故答案为：N；Cu2+；正四面体；N；O；S；
（4）分子间氢键能增大物质的熔沸点，甲醇分子间能形成氢键、乙烷分子之间不能形成氢键，所以甲醇熔沸点高于乙烷；甲醇分子中C原子价层电子对个数是4且不含孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断C原子杂化方式为sp3，
故答案为：甲醇分子间存在氢键，因此其沸点远大于乙烷；sp3；
（5）①该晶胞中小球个数是4、大球个数=8×$\frac{1}{8}$+1=2，根据化学式知，小球表示Cu原子、大球表示O原子，根据图知，每个亚铜离子连接2个氧离子，所以亚铜离子配位数是2，故答案为：2；
②晶胞体积=（a×10-10cm）3，晶胞密度=$\frac{m}{V}$=$\frac{\frac{144}{{N}_{A}}×2}{（a×1{0}^{-10}）^{3}}$g•cm-3=$\frac{288}{（a×1{0}^{-10}）^{3}{N}_{A}}$g•cm-3，
故答案为：$\frac{288}{（a×1{0}^{-10}）^{3}{N}_{A}}$．

点评 本题考查物质结构和性质，为高频考点，涉及晶胞计算、原子杂化方式判断、微粒空间构型判断、原子核外电子排布等知识点，综合性较强，明确基本原理、原子及物质结构是解本题关键，侧重考查学生分析计算及综合运用知识解答问题能力，难点是晶胞计算．

练习册系列答案
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（4）写出下列反应的化学方程式
①苹果酸与足量烧碱溶液反应HOOCCH（OH）CH2COOH+2NaOH→NaOOCCH（OH）CH2COONa+2H2O；
②苹果酸与足量的乙酸在一定条件下反应．
16．25℃时，常见的无机酸在水溶液中的电离子平衡常数如表，下列选项正确的是（　　）
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10．用NaOH溶液吸收烟气中的SO2，将所得的Na2SO3溶液进行电解，可循环再生NaOH，同时得到H2SO4，其原理如图所示（电极材料为石墨）．下列有关叙述不正确的是（　　）
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