Question

【題目】1915年諾貝爾物理學獎授予Henry Bragg 和 Lawrence Bragg，以表彰他們用X射線對晶體結構的分析所作的貢獻。

（1）科學家通過X射線探明，NaCl、KCl、MgO、CaO晶體結構相似，其中三種晶體的晶格能數據如下表：

晶體	NaCl	KCl	CaO
晶格能/（kJ·mol1）	786	715	3401

四種晶體NaCl、KCl、MgO、CaO熔點由高到低的順序是______，Na核外有__________種不同的能級。

（2）科學家通過X射線推測膽礬中既含有配位鍵，又含有氫鍵，其結構示意圖可用右圖簡單表示，其中配位鍵和氫鍵均采用虛線表示。

①SO42 中S的雜化類型是____________，與其互為等電子體的離子有___________（任寫兩種）

②已知 [Cu(NH3)4]2+ 具有對稱的空間構型，[Cu(NH3)4]2+ 中的兩個NH3被 Cl 取代，能得到兩種不同結構的產物，則[Cu(NH3)4]2+的空間構型為_______________。

③寫出基態Cu2+ 的價層電子排布式：_________；金屬銅采取_________堆積方式，已知Cu原子的半徑為 r pm，NA 表示阿伏加德羅常數的值，金屬銅的密度是_______________g/cm3（列出計算式）

Answer 1

【答案】 MgO > CaO > NaCl > KCl 4 sp3 ClO4、PO43 平面正方形 3d9 面心立方

【解析】（1）離子半徑大小順序為Mg2+ < Na+ < O2- < Ca2+< Cl- ，離子電荷數：Na+= Cl-< O2-= Mg2+= Ca2+；離子晶體的離子半徑越小，帶電荷越多，晶格能越大，則晶體的熔沸點就越高，則NaCl、KCl、MgO、CaO熔點由高到低的順序為：MgO > CaO > NaCl > KCl；原子中沒有運動狀態相同的電子，Na原子核外有11個電子，故核外有11種不能同運動狀態的電子，鈉原子核外電子分別處于1s、2s、2p、3s能級，故有4種不同能量的電子；正確答案：MgO > CaO > NaCl > KCl；4。

（2）①SO42-離子中含有4個σ鍵，沒有孤電子對，所以其立體構型是正四面體，硫原子采取sp3雜化；與其互為等電子體的離子有ClO4、PO43 等；正確答案：sp3；ClO4、PO43 。

②Cu2+與NH3之間形成4個配位鍵，具有對稱的空間構型，可能為平面正方形或正四面體構型，如為正四面體構型，[Cu（NH3）4]2+中的兩個NH3被兩個Cl-取代，只有一種結構，所以應為平面正方形；正確答案：平面正方型。

③Cu是29號元素，原子核外電子數為29，銅的基態原子價電子電子排布式3d104s1，失去2個電子后基態Cu2+ 的價層電子排布式3d9；銅是面心立方最緊密堆積方式；銅原子半徑為r×10-10cm，令晶胞的棱長為x，則2x2=（4r×10-10）2，所以x=2r×10-10cm，所以晶胞的體積V=x3=（2r×10-10）3cm3；晶胞中含有的銅原子數目為8×(1/8) +6×(1/2)=4，所以晶胞的質量為4×Mr/NAg，所以晶體的密度為= g/cm3； 正確答案：3d9 ；面心立方 ； 。