Question

[物质结构与性质]
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：

晶体	NaCl	KCl	CaO
晶格能/（kJ?mol-1）	786	715	3 401

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

 

．
④SO₄^2-的空间构型是

 

．

Answer 1

考点：晶胞的计算,不同晶体的结构微粒及微粒间作用力的区别

专题：化学键与晶体结构

分析：（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，水中氧原子提供孤对电子，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对电子，判断SO₄^2-的空间结构．

解答： 解：（1）离子半径Mg²⁺＜Na⁺＜O^2-＜Ca²⁺＜Cl^-；离子电荷数Na⁺=Cl^-＜O^2-=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，故答案为：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，故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹； C；
②Cu²⁺提供空轨道，水中氧原子提供孤对电子，形成配位键，水合铜离子的结构简式为：，故答案为：；
③氢键较一般分子间作用力强，所以水的熔、沸点较高，由于氢键具有方向性，结冰时，氢键增多，体积增大，密度减小，故答案为：水的熔、沸点较高，结冰时密度减小；
④SO₄^2-中中心原子S的价层电子对数=4+

6+2-2×4

2

=4、孤电子对数为0，为正四面体结构，
故答案为：正四面体．

点评：本题考查物质结构与性质，较为综合，题目难度中等，本题注意把握晶格能的大小比较、空间构型的判断方法．