题目内容
【题目】氢、氮、氧、铁、铜等元素及其化合物在人们的日常生活中有着广泛的用途。回答下列问题:
(1)写出基态铜原子的价电子排布式__________________
(2)和铜在同一周期中,基态原子未成对电子数为2的元素共有______种。
(3)NH4HF2中HF2-的结构为F-H.......F-,则NH4HF2中含有的化学键有_________
(A)离子键 (B)共价键 (C)金属键 (D)氢键 (E)配位键
(4)写出与NH4+互为等电子体的一种分子的化学式________;
(5)CH3OH分子中C原子的杂化方式为_________,键角:H-C-H_______H-O-C。(填“<”、“>”、“=”)
(6)Cu与Cl形成某种化合物的晶胞如下图所示,Cu的配位数是________,该晶体的密度为ρg·cm-3,晶胞边长为acm,则阿伏加德罗常数为____________(用含ρ、a的代数式表示)。
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【答案】3d104s1 4 ABE CH4 sp3 > 4 398/(ρa3)mol-1
【解析】
(1)Cu是29号元素,处于中第四周期第IB族,属于过渡元素,价电子包括3d、4s电子;
(2)与Cu同周期,基态原子未成对电子数为2的元素价电子排布式为3d24s2、3d84s2、4s24p2、4s24p4;
(3)NH4+与HF2-形成离子键,HF2-中F与H原子之间存在极性键、氢键,NH4+中含有配位键,氢键不属于化学键;
(4)与NH4+互为等电子体的一种分子可以用C原子替换N原子与1个单位正电荷;
(5)碳原子没有孤电子对数,形成4个σ键,C原子杂化轨道数目=0+3=4;孤对电子之间排斥力>孤对电子与成键电子对之间排斥力>成键电子对之间排斥力,排斥力越大化学键键角被压缩程度越大;
(6)由晶胞结构可知,黑色球的配位数为4,而晶胞中黑色球、白色球数目均为4,二者配位数相同;结合晶胞中原子数目用阿伏伽德罗常数表示出晶胞质量,而晶胞质量=晶体密度×晶胞体积,联立计算。
(1)Cu是29号元素,处于中第四周期第IB族,属于过渡元素,价电子包括3d、4s电子,故价电子排布式为:3d104s1;
(2)与Cu同周期,基态原子未成对电子数为2的元素价电子排布式为3d24s2、3d84s2、4s24p2、4s24p4,共有4种;
(3)NH4+与HF2-形成离子键,HF2-中F与H原子之间存在极性键、氢键,NH4+中含有配位键,氢键不属于化学键;
(4)与NH4+互为等电子体的一种分子可以用C原子替换N原子与1个单位正电荷为CH4等;
(5)碳原子没有孤电子对数,形成4个σ键,C原子杂化轨道数目=0+3=4,C原子采取sp3杂化;O原子有2对孤电子对,形成2个σ键,O原子杂化轨道数目=2+2=4,O原子采取sp3杂化,它们的VSEPR模型均为四面体形,由于孤对电子之间排斥力>成键电子对之间排斥力,故键角H-C-H>H-O-C;
(6)由晶胞结构可知,黑色球的配位数为4,而晶胞中黑色球=4、白色球数目=8×
+6×
=4,二者配位数相同,即Cu的配位数是4.晶胞质量表示为:4×
,故4×
=ρgcm-3×(acm)3,解得NA=
mol-1。