Question

【題目】【2016屆唐山二模】[化學選修3物質結構與性質]

自然界中存在大量的金屬元素，其中鈉、鎂、鋁、鐵、銅等在工農業生產中有著廣泛的應用。

（1）請寫出Fe的基態原子核外電子排布式 。

（2）金屬A的原子只有3個電子層，其第一至第四電離能如下：

電離能（KJ/mol）	I1	I2	I3	I4
A	932	1821	15390	21771

則A原子的價電子排布式為 。

（3）合成氨工業中，原料氣（N2、H2及少量CO、NH3的混合氣）在進入合成塔前常用醋酸二氨合銅（I）溶液來吸收原料氣體中的CO(Ac-代表CH3COO-)，其反應是：[Cu(NH3)2]Ac+CO+NH3 [Cu(NH3)3CO]Ac[醋酸羰基三安合銅（I）] △H<0

①C、N、O三種元素的第一電離能由小到大的順序為

②配合物[Cu(NH3)3CO]Ac中心原子的配位數為

③在一定條件下NH3與CO2能合成尿素[CO(NH2)2]，尿素中C原子和N原子軌道的雜化類型分別為 ；1mol尿素分子中，σ鍵的數目為 NA。

（4）NaCl和MgO都屬于離子化合物，NaCl的熔點為801.3℃，MgO的熔點高達2800℃。造成兩種晶體熔點差距的主要原因是 。

（5）（NH4）2SO4、NH4NO3等顆粒物及揚塵等易引起霧霾。其中NH4+的空間構型是 （用文字描述），與NO3-互為等電子體的分子是 。（填化學式）

（6）銅的化合物種類很多，右圖是氯化亞銅的晶胞結構，已知晶胞的棱長為a cm，則氫化亞銅密度的計算式為ρ= g/cm3.(用NA表示阿佛加德羅常數)

Answer 1

【答案】（15分）（除標注外其余每空2分）（1）[Ar]3d64s2 （1分）；（2）3s2（1分）

（3）①C<O<N ； ②4 ；③sp2雜化、 sp3雜化； 7；

（4）MgO晶體所含離子半徑小，電荷數多，晶格能大 （1分）

（5）正四面體；（1分） SO3或者BF3 （1分）（其它合理答案也給分） （6）

【解析】

試題分析：(1) Fe是26號元素，根據原子核外電子排布能級圖可知，Fe的基態原子核外電子排布式是[Ar]3d64s2 (2) A原子核外有3個電子層，根據原子核外電子的電離能大小關系可知：第一電離能與第二電離能相對較小，而第三電離能較第二電離能大很多，說明原子最外層只有2個電子，所以A的價電子排布式為3s2，(3) ①C、N、O三種元素是同一周期的元素，一般情況下，原子序數越大，元素的第一電離能就越大，而N元素的原子最外層電子處于其軌道的半充滿的穩定狀態，失去電子比O還大，所以三種元素的第一電離能由小到大的順序為C<O<N ；②配合物[Cu(NH3)3CO]Ac中心原子Cu結合了3個氨分子和一個CO分子，所以其配位數為3+1=4；尿素的結構簡式是，可見在物質分子中C原子形成了一個碳氧雙鍵和2個碳氮堿，其C原子雜化類型是sp2；N原子最外層有5個電子，其中一個唄孤對電子占據，其余三個被3個共價鍵占據，N原子的軌道的雜化類型分別為 sp3雜化；在一個尿素分子中含有7個σ鍵，1個π鍵，所以1mol該物質中含有的σ鍵的數目為7NA；(4) NaCl和MgO都屬于離子化合物，NaCl的熔點為801.3℃，MgO的熔點高達2800℃。造成兩種晶體熔點差距的主要原因是MgO晶體所含離子半徑小，電荷數多，離子鍵的鍵能大，斷裂消耗較高的能量；(5) NH4+的N原子是sp3雜化，其空間構型是正四面體；由于等電子體是原子數相同，原子最外層電子數也相等的微粒，所以與NO3-互為等電子體的分子是SO3或BF3 ；(6)根據CuCl晶胞結構可知，在一個晶胞中含有Cu+數目是：8×1/8+6×1/3=4.含有Cl-數目是1×4=4，所以一個晶胞中含有4個CuCl，根據晶體密度計算公式：。