Question

1．（1）第ⅢA、ⅤA元素组成的化合物GaN、GaP、GaAs等是人工合成的新型半导体材料，其晶体结构与单晶硅相似．Ga原子的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p¹．在GaN晶体中，与同一个Ga原子相连的N原子构成的空间构型为正四面体．在四大晶体类型中，GaN属于原子晶体．
（2）铜、铁元素能形成多种配合物．微粒间形成配位键的条件是：一方是能够提供孤电子对的原子或离子，另一方是具有能够接受孤电子对的空轨道的原子或离子
（3）如图1，CuCl₂溶液与乙二胺（H₂N-CH₂-CH₂-NH₂）可形成配离子：请回答下列问题：

①H、N、O三种元素的电负性由大到小的顺序是O＞N＞H．
②SO₂分子的空间构型为V形．与SnCl₄互为等电子体的一种离子的化学式为SO₄^2-、SiO₄^4-．
③乙二胺分子中氮原子轨道的杂化类型为sp³杂化．乙二胺和三甲胺[N（CH₃）₃]均属于胺，但乙二胺比三甲胺的沸点高的多，原因是乙二胺分子间可以形成氢键，三甲胺分子间不能形成氢键．
④（3）中所形成的配离子中含有的化学键类型有abd．
a．配位键     b．极性键     c．离子键    d．非极性键
⑤CuCl的晶胞结构如图2所示，其中Cl原子的配位数为4．

Answer 1

分析 （1）Ga是31号元素，其基态原子核外有31个电子，根据构造原理书写其原子核外电子排布式；单晶硅是Si正四面体向空间延伸的立体网状结构，为原子晶体，GaN晶体结构与单晶硅相似，GaN属于原子晶体，与同一个Ga原子相连的N原子构成的空间构型为与但晶硅中Si的结构相似；
（2）微粒间形成配位键的条件是：一方是能够提供孤电子对的原子或离子，另一方是具有能够接受孤电子对的空轨道的原子或离子；
（3）①根据电负性的变化规律比较电负性大小；
②根据判断SO₂分子含有的δ键以及孤电子对数判断空间构型，根据SnCl₄含有的最外层电子数为50，以及含有5个原子判断等电子体；
③根据价层电子对数判断乙二胺分子中氮原子的杂化类型，根据是否含有氢键分析二者熔沸点高低不同的原因；
④根据成键原子的特点判断化学键类型；
⑤根据晶体结构特点分析Cl原子的配位数．

解答 解：（1）Ga原子是31号元素，Ga原子的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p¹；GaN晶体结构与单晶硅相似，GaN属于原子晶体，每个Ga原子与4个N原子相连，与同一个Ga原子相连的N原子构成的空间构型为正四面体，
故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p¹；正四面体；原子；
（2）微粒间形成配位键的条件是：一方是能够提供孤电子对的原子或离子，另一方是具有能够接受孤电子对的空轨道的原子或离子，
故答案为：能够接受孤电子对的空轨道；
（3）①在元素周期表中同一周期从左到右元素的电负性逐渐增强，同一主族从上到下元素的电负性逐渐减弱，可知电负性强弱顺序为O＞N＞H，
故答案是：O＞N＞H；
②SO₂分子中含有2个δ键，孤电子对数=$\frac{6-2×2}{2}$=1，所以分子为V形，SnCl₄含有的价层电子数为50，并含有5个原子，与之为电子体的离子有SO₄^2-、SiO₄^4-等，
故答案为：V形； SO₄^2-、SiO₄^4-等；
③乙二胺分子中氮原子形成4个δ键，价层电子对数为4，氮原子为sp³杂化，乙二胺分子间可以形成氢键，物质的熔沸点较高，而三甲胺分子间不能形成氢键，熔沸点较低，
故答案为：sp³杂化；乙二胺分子间可以形成氢键，三甲胺分子间不能形成氢键；
④（3）中所形成的配离子中含有的化学键中N与Cu之间为配位键，C-C键为非极性键，C-N、N-H、C-H键为极性键，不含离子键，
故答案为：abd；
⑤从CuCl的晶胞可以判断，每个铜原子与4个Cl距离最近且相等，即Cu的配位数为4，根据化学式可知Cl的配位数也为4，
故答案为：4．

点评 本题考查较为综合，涉及电子排布式、分子的立体构型、杂化轨道类型、氢键、化学键类型以及晶体结构分析等知识，题目难度中等，本题注意晶胞配位数的判断方法，侧重于考查学生的分析能力和对基础知识的应用能力．