Question

（I）CH₃⁺、CH₃-、CH₃^-都是重要的有机反应中间体，有关它们的说法正确的是

 

．
A．它们均由甲烷去掉一个氢原子所得
B．它们互为等电子体，碳原子均采取sp²杂化
C．CH₃^-与NH₃、H₃O⁺互为等电子体，几何构型均为三角锥形
D．CH₃⁺中的碳原子采取sp²杂化，所有原子均共面
E．两个CH₃-或一个CH₃⁺和CH₃^-结合均可得到CH₃CH₃
（II）锌是一种重要的金属，锌及其化合物有着广泛的应用．
（1）指出锌在周期表中的位置：

 

周期，

 

族，

 

区．
（2）葡萄糖酸锌[CH₂OH（CHOH）₄COO]₂Zn是目前市场上流行的补锌剂．写出Zn²⁺基态电子排布式

 

；葡萄糖分子中碳原子杂化方式有

 

．
（3）Zn²⁺能与NH₃形成配离子[Zn（NH₃）₄]²⁺．配位体NH₃分子属于

 

（填“极性分子”或“非极性分子”）；在[Zn（NH₃）₄]²⁺中，Zn²⁺位于正四面体中心，N位于正四面体的顶点，试在图1中表示[Zn（NH₃）₄]²⁺中Zn²⁺与N之间的化学键．
（4）图2表示锌与某非金属元素X形成的化合物晶胞，其中Zn和X通过共价键结合，该化合物的化学式为

 

；该化合物的晶体熔点比干冰高得多，原因是

 

．

Answer 1

考点：晶胞的计算,元素周期表的结构及其应用,配合物的成键情况

专题：化学键与晶体结构

分析：（I）A．甲烷去掉一个氢原子不能得到CH₃⁺、CH₃^-；
B．CH₃⁺、CH₃-、CH₃^-分别具有6个、7个和8个价电子，不是等电子体；
C．CH₃^-与NH₃、H₃O⁺均具有10个电子，互为等电子体，所以空间构型相同；
D．CH₃⁺中的碳原子采取sp²杂化；
E．两个CH₃-或一个CH₃⁺和CH₃^-结合都能得到CH₃CH₃．
（II）①Zn的原子序数是30，在第四周期，ⅡB 族，ds 区；
②葡萄糖里有两种碳原子，葡萄糖是无羟基醛，所以，一种是以sp³杂化（接羟基的碳），一种是以sp²杂化（醛基里的碳）；
③同种元素之间形成非极性共价键，不同元素之间形成极性共价键，分子中正负电荷中心不重合，从整个分子来看，电荷的分布是不均匀的，不对称的，这样的分子为极性分子，以极性键结合的双原子一定为极性分子，以极性键结合的多原子分子如结构对称，正负电荷的重心重合，电荷分布均匀，则为非极性分子；[Zn（NH₃）₄]²⁺中Zn²⁺与N之间的化学键是配位键；
④晶胞中锌的个数为4，X的个数为4，化学式为ZnX，该化合物是立体网状结构是原子晶体．

解答： 解：（1）A．甲烷分子变成CH₃⁺、CH₃-、CH₃^-时，失去的分别是氢负离子、氢离子和质子，空间构型也不再与原来的分子相同，故A错误； 
B．CH₃⁺、CH₃-、CH₃^-分别具有6个、7个和8个价电子，不是等电子体，中心碳原子的价层电子对数不同，故空间构型不同，故B错误；
C．CH₃^-与NH₃、H₃O⁺均具有10个电子，互为等电子体，几何构型均为三角锥形，故C正确；
D．CH₃⁺中的碳原子采取sp2杂化，所有原子均共面，故D正确；
E．两个CH₃-或一个CH₃⁺和CH₃^-结合可得到CH₃CH₃，故E正确．
故选CDE．
（2）①Zn的原子序数是30，其电子排布式为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²，由电子排布式可知该元素为第四周期，第ⅡB族ds区，故答案为：四；ⅡB；ds；
②Zn²⁺基态电子排布式为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰或[Ar]3d¹⁰，葡萄糖里有两种碳原子，葡萄糖是无羟基醛，所以，一种是以sp³杂化（接羟基的碳），一种是以sp²杂化（醛基里的碳），故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰或[Ar]3d¹⁰；sp²、sp³；
③配位体NH₃分子中正负电荷中心不重合，从整个分子来看，电荷的分布是不均匀的，不对称的，是极性分子；[Zn（NH₃）₄]²⁺中Zn²⁺与N之间的化学键是配位键，
故答案为：极性分子；；
④晶胞中锌的个数为4，X的个数为4，化学式为ZnX，该化合物是立体网状结构是原子晶体，而干冰是分子晶体，故该化合物的熔点比干冰高得多，
故答案为：ZnX；该化合物是原子晶体，而干冰是分子晶体．

点评：本题考查判断简单分子或离子的构型、极性分子、晶胞的计算、原子轨道杂化方式及杂化类型判断、晶体类型的判断等，难度较大，掌握晶胞的计算是解题的关键．