Question

【题目】1915年诺贝尔物理学奖授予Henry Bragg和Lawrence Bragg，以表彰他们用X射线对晶体结构的分析所作的贡献．

(1)科学家通过X射线探明，NaCl、KCl、MgO、CaO晶体结构相似，其中三种晶体的晶格能数据如下表：

4种晶体NaCl、KCl、MgO、CaO熔点由高到低的顺序是__．

(2)科学家通过X射线推测胆矾中既含有配位键，又含有氢键，其结构示意图可简单表示如下，其中配位键和氢键均采用虚线表示．

①写出基态Cu原子的核外电子排布式__；金属铜采用下列__（填字母代号）堆积方式．

②写出胆矾晶体中水合铜离子的结构简式（必须将配位键表示出来）__．

③水分子间存在氢键，请你列举两点事实说明氢键对水的性质的影响__．

④SO42﹣的空间构型是________．

Answer 1

【答案】MgO＞CaO＞NaCl＞KCl 1s22s22p63s23p63d104s1 C 水的熔、沸点较高，结冰时密度减小 正四面体

【解析】

(1)影响晶体晶格能大小的因素有离子半径以及离子所带电荷的多少，晶格能越大熔点越高；
(2)①Cu的原子序数为29，结合能量最低原理和洪特规则的特例书写电子排布式；Cu为面心立方密堆积；
②Cu2+提供空轨道，水中氧原子提供孤电子对，形成配位键；
③氢键较一般分子间作用力强，影响物质的物理性质；

④计算S原子价层电子对数与孤电子对数,判断SO42-的空间结构。

(1)离子半径Mg2+<Na+<O2-<Ca2+ <Cl-，离子电荷数Na+= Cl-< O2-= Mg2+= Ca2+，离子晶体的离子半径越小，带电荷数越多，晶格能越大，则晶体的熔沸点越高,则有NaCl、KCl、MgO、CaO熔点由高到低的顺序是MgO＞CaO＞NaCl＞KCl；

正确答案：MgO＞CaO＞NaCl＞KCl。
(2)①Cu的原子序数为29，电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，Cu为面心立方密堆积，配位数为12，故C符合；

正确答案：1s22s22p63s23p63d104s1 ；C。
②Cu2+提供空轨道，水中氧原子提供孤电子对，形成配位键，水合铜离子的结构简式为：；

正确答案：。
③氢键较一般分子间作用力强，所以水的熔、沸点较高，因为氢键具有方向性，结冰时，氢键增多，体积增大，密度减小；

正确答案：水的熔、沸点较高，结冰时密度减小。
④SO42﹣中心原子S的价层电子对数=4+=4、孤电子对数为0，为正四面体结构；

正确答案：正四面体。