题目内容

7.在元素周期表中,除稀有气体外几乎所有元素都能与氢形成氢化物.氢化物晶体的结构有共价型和离子型之分.
(1)氨气是共价型氢化物.工业常用氨气和醋酸二氨合铜{[Cu(NH3)2]Ac}的混合液来吸收一氧化碳(醋酸根CH3COO-简写为Ac-).反应方程式为:[Cu(NH3)2]Ac+CO+NH3?[Cu(NH3)3CO]Ac
①请写出基态Cu原子的电子排布式[Ar]3d104s1.
②氨水溶液中各元素原子的电负性从大到小排列顺序为O>N>H.
③醋酸分子中的甲基和羧基的两个碳原子碳的杂化方式分别是sp3;sp2 .
④生成物[Cu(NH3)3CO]Ac中所含化学键类型有abcd.
a.离子键       b.配位键     c.σ键        d.π键
⑤已知Cu晶体的晶胞为面心立方,其半径为r cm,试写出其晶胞密度ρ计算的表达式$\frac{256}{{N}_{A}{r}^{3}}$  g/cm3
(2)某离子型氢化物化学式为XY2,晶胞结构如下图所示,其中6个Y原子(○)用阿拉伯数字1~6标注.
①已知1、2、3、4号Y原子在晶胞上、下面上.则5、6号Y原子均在晶胞内部.(填“侧面”或“内部”)
②XY2晶体、硅烷晶体和固态氨3种氢化物熔沸点高低顺序正确的是b.
a.XY2晶体>硅烷晶体>固态氨     b.XY2晶体>固态氨>硅烷晶体
c.固态氨>硅烷晶体>XY2晶体     d.硅烷晶体>固态氨>XY2晶体.

分析 (1)①Cu原子核外有29个电子,再根据核外电子排布规律来写;
②氨水溶液中含N、O、H三种元素,氢的电负性最小,同周期自左而右电负性增大;
③甲基(-CH3)中原子形成4个单键,杂化轨道数目为4,羧基(-COOH)中碳原子形成3个σ键,杂化轨道数目为3;
④[Cu(NH3)3CO]Ac中配离子与醋酸根之间形成离子键,配离子中铜离子与氨气分子、CO分子之间形成配位键,氨气分子中为N-H键,醋酸根中含有单键、C=O双键,CO含有C≡O三键;
⑤根据晶胞类型计算出晶胞所含原子数,根据公式$ρ=\frac{m}{V}$计算得到;
(2)①根据均摊法,X为8个顶点加一个体心,晶胞中一共含2个X,则由氢化物化学式为XY2,则该晶胞中含4个Y,又1、2、3、4号Y原子在晶胞上、下面上,则实际为2个Y原子,故5、6号Y原子均在晶胞内部;
②XY2晶体为离子晶体,硅烷晶体和固态氨为分子晶体,氨存在分子间氢键,沸点高于硅烷.

解答 解:(1)①Cu元素为29号元素,原子核外有29个电子,所以电子排布式为:[Ar]3d104s1,
故答案为:[Ar]3d104s1;
②氨水溶液中含N、O、H三种元素,氢的电负性最小,又同周期自左而右电负性增大,故负性从大到小的排列顺序为O>N>H,故答案为:O>N>H;
③甲基(-CH3)中原子形成4个单键,杂化轨道数目为4,采用sp3杂化,羧基(-COOH)中碳原子形成3个σ键,杂化轨道数目为3,采用sp2杂化,故答案为:sp3;sp2 ;
④Cu2+与NH3存在配位键,NH3中N与H形成σ键,[Cu(NH3)3CO]+与Ac-之间是离子键,Ac-内有碳氧双键,所以还有π键,即存在的化学键类型为:配位键、σ键、π键和离子键,故选:abcd;
⑤晶胞中铜原子位于顶点和面心,数目为8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4,该晶胞体积为r3 cm3,该晶胞的质量为$\frac{4M}{N{\;}_{A}}$,则该晶胞的密度为$\frac{4M}{{N}_{A}{r}^{3}}$=$\frac{256}{{N}_{A}{r}^{3}}$g•cm-3,
故答案为:$\frac{256}{{N}_{A}{r}^{3}}$;
(2)①X为8个顶点加一个体心,晶胞中一共含2个X,则由氢化物化学式为XY2,则该晶胞中含4个Y,又1、2、3、4号Y原子在晶胞上、下面上,则实际为2个Y原子,则5、6号Y原子均在晶胞内部,故答案为:内部;
②XY2晶体为离子晶体、硅烷晶体和固态氨为分子晶体,所以XY2晶体最高,而固态氨存在分子间氢键,所以固态氨的熔沸点比硅烷晶体高,故选:b.

点评 本题是对物质结构与性质的考查,涉及核外电子排布式、电负性、杂化类型的判断、化学键、晶体类型与性质、晶胞的计算等知识,是对所学知识的综合考查与运用,难度中等.

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