题目内容
【题目】世上万物、神奇可测,其性质与变化是物质的组成与结构发生了变化的结果。回答下列问题。
(1)根据杂化轨道理论判断,下列分子的空间构型是V形的是_____(填字母)。
A.BeCl2 B.H2O C.HCHO D.CS2
(2)原子序数小于36的元素Q和T,在周期表中既位于同一周期又位于同一族,且T的原子序数比Q多2。T的基态原子的外围电子(价电子)排布式为____,Q2+的未成对电子数是_____。
(3)铜及其合金是人类最早使用的金属材料,Cu2+能与NH3形成配位数为4的配合物[Cu(NH3)4]SO4。
①制元素在周期表中的位置是______,[Cu(NH3)4]SO4中,N、O、S三种元素的第一电离能由大到小的顺序为______。
②[Cu(NH3)4]SO4中,存在的化学键的类型有______(填字母)。
A离子键 B金属键 C.配位键 D.非极性键 E极性键
③NH3中N原子的杂化轨道类型是______,写出一种与SO42-互为等电子体的分子的化学式:_ ______。
④[Cu(NH3)4]2+具有对称的空间构型,[Cu(NH3)4]2+中的两个NH3被两个Cl-取代,能得到两种不同结构的产物.则[Cu(NH3)4]2+的空间构型为_________。
(4)氧与铜形成的某种离子晶体的晶胞如图所示。则该化合物的化学式为_____,如果该晶体的密度为ρg/cm3,则该晶体内铜离子与氧离子间的最近距离为_____(用含ρ的代数式表示,其中阿伏加德罗常数用NA表示)cm。
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【答案】 B 3d84s2 4 第四周期IB族 N>O>S ACE sp3 CCl4(或其他合理答案) 平面正方形 CuO ![]()
【解析】(1)BeCl2分子中,铍原子含有两个共价单键,不含孤电子对,所以价层电子对数是2,中心原子以sp杂化轨道成键,分子的立体构型为直线形,A错误;水分子中孤电子对数
,水分子氧原子含有2个共价单键,所以价层电子对数是4,中心原子以
杂化轨道成键,价层电子对互斥模型为四面体型,含有2对孤对电子,分子的立体构型为V形,B正确; HCHO分子内
碳原子形成3个
键,无孤对电子,分子中价层电子对个数
,杂化方式为
杂化,价层电子对互斥模型为平面三角形,没有孤电子对,分子的立体构型为平面三角形,C错误;二硫化碳分子中碳原子含有2个
键且不含孤电子对,采用sp杂化,其空间构型是直线形,D错误;正确选项B。
(2) 原子序数小于36的元素Q和T,在周期表中既处于同一周期又位于同一族,则Q、T处于第Ⅷ族,且原子序数T比Q多2,则Q为Fe元素,T为Ni元素,Ni元素是28号元素,Ni原子价电子排布式为3d84s2,Fe2+的核外电子排布式为1s24s22p63s23d6,3d能级有4个未成对电子;正确答案:3d84s2 ;4 。
(3) ①铜元素核电荷数为29,在周期表中的位置是第四周期IB族;N、O属于同一周期,由于N原子的2p轨道处于半充满状态,故第一电离能N>O,而O、S在同一主族,同主族元素的第一电离能从上到下依次减小,故第一电离能O>S,则N>O>S;正确答案:N>O>S。
②[Cu(NH3)4]SO4中,SO2-4和[Cu(NH3)4]2+间存在离子键,N原子和Cu原子间存在配位键,N—H键、S—O键为极性键,选A、C、E;正确答案:A、C、E。
③NH3中N原子的价电子对数=
(5-1×3)+3=4,故采取sp3杂化方式,与SO2-4互为等电子体的分子的化学式为CCl4、SiCl4等;正确答案:sp3 ; CCl4。
④[Cu(NH3)4]2+具有对称的空间构型,[Cu(NH3)4]2+中的两个NH3被两个Cl-取代,能得到两种不同结构的产物,则[Cu(NH3)4]2+的空间构型为平面正方形;正确答案:平面正方形。
(4) 由均摊法知,1个晶胞中含4个铜离子,氧离子为8×
+1+2×
+4×
=4个,则该化合物的化学式为CuO;晶体内铜离子与氧离子间的最近距离为晶胞体对角线长的
;设晶胞的边长为acm,平均1个晶胞质量m=
×80 g,体积V=a3cm3,则由ρ=
,可解得a=
。则晶体内铜离子与氧离子间的最近距离等于
a=
(cm);正确答案:
。