Question

6．（1）Na、Cu、Si、H、C、N六种元素，其对应单质的熔点按照A、B、C、D、E、F的顺序依次升高，其中C、D均是热和电的良导体．
①请写出B单质对应元素原子的电子排布式1s²2s²2p³．
②单质A、F对应的元素以原子个数比1：1形成的气态化合物分子中含3个σ键和2个π键．
③A与B对应的元素形成的10电子分子X的空间构型为三角锥形；将X溶于水后的溶液滴入到CuSO₄溶液中至过量，得到络离子的化学式为[Cu（NH₃）₄]²⁺，其中X与Cu²⁺之间以配位键结合．
④图1是上述六种元素中的一种元素形成的含氧酸的结构
请简要说明该物质易溶于水的原因：
a．HNO₃是极性分子，易溶于极性的水中
b．HNO₃分子中的-OH易与水分子之间形成氢键
（2）在NaCl晶体中，阴、阳离子具有或近似具有球型对称结构，它们可以被看作刚性圆球，并彼此“相切”．图2为NaCl的晶胞结构图，图3为晶胞的剖面图：
若a=5.6×10^-8cm，则该晶体的密度为2.2g/cm³（精确到小数点后1位．

Answer 1

分析 （1）Na、Cu、Si、H、C、N六种元素，其对应单质的熔点按照A、B、C、D、E、F的顺序依次升高，其中C、D均是热和电的良导体，则C、D为金属，根据熔点比较可知，C为Na，D为Cu，其它四种单质根据熔点高低的顺序可知A为H₂，B为N₂，E为Si，F为C，A与B对应的元素形成的10电子分子X为NH₃，图1是上述六种元素中的一种元素形成的含氧酸的结构，则该酸为HNO₃，据此答题；
（2）由Na、Cl两元素形成的化合物为NaCl，以中间的黑色球为Na⁺离子研究，与之最近的Na⁺离子处于晶胞的棱上，共有12个．晶胞中Na⁺离子数目=1+12×$\frac{1}{4}$=4，Cl^-离子数目=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，故晶胞质量=$\frac{4×58.5}{6.02×10{\;}^{23}}$g，晶胞体积=（5.6×10^-8cm）³，据此计算晶胞的密度；

解答 解：（1）Na、Cu、Si、H、C、N六种元素，其对应单质的熔点按照A、B、C、D、E、F的顺序依次升高，其中C、D均是热和电的良导体，则C、D为金属，根据熔点比较可知，C为Na，D为Cu，其它四种单质根据熔点高低的顺序可知A为H₂，B为N₂，E为Si，F为C，A与B对应的元素形成的10电子分子X为NH₃，图1是上述六种元素中的一种元素形成的含氧酸的结构，则该酸为HNO₃，
①B为N₂，B单质对应元素原子的电子排布式为1s²2s²2p³，
故答案为：1s²2s²2p³；
②A为H₂，F为C，单质A、F对应的元素以原子个数比1：1形成的气态化合物为C₂H₂，C₂H₂分子中含3个σ键和2个π键，
故答案为：3；2；
③X为NH₃，NH₃中氮原子的价层电子对数为$\frac{5+3}{2}$=4，有一对孤电子对，所以NH₃空间构型为三角锥形，将NH₃溶于水后的溶液滴入到CuSO₄溶液中至过量，得到络离子的化学式为[Cu （NH₃）₄]²⁺，其中NH₃与Cu²⁺之间以配位键结合，
故答案为：三角锥形；[Cu （NH₃）₄]²⁺；配位；
④图1中的含氧酸为HNO₃，HNO₃易溶于水的原因a．HNO₃是极性分子，易溶于极性的水中；b．HNO₃分子中的-OH易与水分子之间形成氢键，
故答案为：HNO₃是极性分子，易溶于极性的水中；HNO₃分子中的-OH易与水分子之间形成氢键；
（2）由Na、Cl两元素形成的化合物为NaCl，以中间的黑色球为Na⁺离子研究，与之最近的Na⁺离子处于晶胞的棱上，共有12个．晶胞中Na⁺离子数目=1+12×$\frac{1}{4}$=4，Cl^-离子数目=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，故晶胞质量=$\frac{4×58.5}{6.02×10{\;}^{23}}$g，晶胞体积=（5.6×10^-8cm）³，则该晶体的密度为$\frac{4×58.5}{6.02×10{\;}^{23}}$g÷（5.6×10^-8cm）³=2.2 g•cm^-3，
故答案为：2.2．

点评 本题是对物质结构的考查，涉及电子排布、化学键、分子结构与性质、配合物、晶胞计算等，推断元素是解题关键，注意利用均摊法进行晶胞计算，难度中等，本题侧重考查了学生对知识的综合运用和掌握．