Question

【題目】A、B、C、D是原子序數依次遞增的前四周期元素，A元素的正化合價與負化合價的代數和為零；B元素原子的價電子結構為nsnnpn；C元素基態原子s能級的電子總數比p能級的電子總數多1；D元素原子的M能層全滿，最外層只有一個電子。請回答:

（1）A元素的單質為A2，不能形成A3或A4，這體現了共價鍵的___性；B元素單質的一種空間網狀結構的晶體熔點>3550℃，該單質的晶體類型屬于________；基態D原子共有___種不同運動狀態的電子。

（2）A與C形成的最簡單分子的中心原子雜化方式是___________，該分子與D2+、H2O以2:1:2的配比結合形成的配離子是_________(填化學式)，此配離子中的兩種配體的不同之處為_____(填標號)。

①中心原子的價層電子對數 ②中心原子的孤電子對的對數 ③中心原子的化學鍵類型 ④VSEPR模型

（3）1molBC—中含有的π鍵數目為______；寫出與BC-互為等電子體的分子和離子各一種______、______。

（4）D2+的硫酸鹽晶體的熔點比D2+的硝酸鹽晶體的熔點高，其原因是______。

（5）D3C具有良好的電學和光學性能，其晶體的晶胞結構如圖所示，D+和C3—半徑分別為apm、bpm，D+和C3—都是緊密接觸的剛性小球，則C3—的配位數為_____，晶體的密度為____g·cm-3。

Answer 1

【答案】 飽和 原子晶體或共價晶體 29 sp3 [Cu(H2O)2(NH3)2]2+ ② 2NA CO或N2 C22- 硫酸銅的晶格能比硝酸制的晶格能高 6 (103×1030)/(4NA (a+b)3)或(206×1030)/(8NA (a+b)3)

【解析】試題分析： B元素原子的價電子結構為nsnnpn，n=2，B是C元素；A的原子序數小于B，A元素的正化合價與負化合價的代數和為零，A是H元素；C元素基態原子s能級的電子總數比p能級的電子總數多1，C是N元素；D元素原子的M能層全滿，最外層只有一個電子，D是Cu元素。

解析：(1)H元素的單質為H2，不能形成H3或H4，這體現了共價鍵的飽和性；原子晶體熔點高，C元素單質的一種空間網狀結構的晶體熔點>3550℃，該單質的晶體類型屬于原子晶體；原子核外有幾個電子就有幾種運動狀態，基態銅原子核外有29個電子，所以有29種不同運動狀態的電子。 (2)H與N形成的最簡單分子是NH3，N原子的價電子對數是 ，所以N原子雜化方式是sp3，NH3與Cu2+、H2O以2:1:2的配比結合形成的配離子是[Cu(H2O)2(NH3)2]2+，[Cu(H2O)2(NH3)2]2+中NH3分子、H2O分子中心原子的價層電子對數都是4，故①相同； NH3分子中心原子的孤電子對的對數是1，H2O分子中心原子的孤電子對的對數是2，故②不同；NH3分子、H2O分子的中心原子的化學鍵都是共價鍵，故③相同； ④VSEPR模型都有4個電子對，故④相同； (3) CN-中含有碳氮三鍵，1molBC-中含有的π鍵數目為2NA；等電子體是原子數、價電子數相同的分子或離子， 與CN-互為等電子體的分子和離子有CO、 C22-。 (4)離子晶體的熔點與晶格能有關，晶格能越大熔點越高，硫酸銅的晶格能比硝酸銅的晶格能高，硫酸銅的熔點比硝酸銅晶體的熔點高。 (5)根據晶胞圖，離N3-最近的Cu+有6個，所以N3-的配位數為6；根據均攤原則，每個晶胞含有Cu+數 ，每個晶胞含有N3-數 ，所以晶胞的摩爾質量是206g/mol，晶胞的體積是 ,晶體的密度為(206×1030)/(8NA (a+b)3)g·cm-3。