Question

【題目】侯氏制堿法又稱聯合制堿法，是我國化學工程專家侯德榜于1943年發明的。此方法具有食鹽利用率高、對環境的污染少、生產成本低等優點。其制備中涉及如下兩個反應：NaC1+H2O+CO2+NH3===NaHCO3↓+NH4Cl、2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。

(1)基態氯原子的電子排布式為______，C、N、O三種元素第一電離能由大到小的順序為____。

(2)①H2O、CO2、NH3三種分子中屬于V形分子的是_______。

②在常溫常壓下，1體積水可溶解700體積NH3、可溶解0.8體積CO2，試解釋其原因：_________。

(3)Cu(NH3)2Cl2有兩種同分異構體，其中一種可溶于水，則此種化合物是________(填“極性”或“非極性”)分子，由此推知[Cu(NH3)4]2+的空間構型是________。

(4)①要確定Na2CO3固體是晶體還是非晶體，最可靠的方法是_____。

②下列事實不能支持Na2CO3的晶體類型為離子晶體的是______(填字母)。

a．熔點為851℃ b．晶體中存在Na+、CO

c．可溶于水 d．晶體中存在離子鍵，共價鍵

(5)鈉、氧兩元素可形成兩種常見化合物，其中一種的晶胞如下圖所示，則該氧化物的化學式為________，若晶胞參數為d pm，晶胞的密度為，則阿伏加德羅常數NA=______(用含d、ρ的代數式表示)。

Answer 1

【答案】1s22s22p63s23p5或[Ne]3s23p5 N＞O＞C H2O CO2是非極性分子而水是極性分子，故CO2在水中溶解度較小，NH3是極性分子且能與水分子形成分子間氫鍵，故NH3在水中溶解度很大 極性 平面正方形 X-射線衍射法 c Na2O

【解析】

(1)氯原子核外有17個電子，根據能量最低原理，基態氯原子的電子排布式為1s22s22p63s23p5或[Ne]3s23p5；N原子2p軌道上的電子處于半充滿狀態，第一電離能大于O，元素的第一電離能由大到小的順序為N＞O＞C；

(2)①H2O、CO2、NH3三種分子中，中心原子的價層電子對數分別為4個、2個、4個，其中水分子含有2對孤電子對，所以水分子是V形分子；

②CO2是非極性分子而水是極性分子，故CO2在水中溶解度較小，NH3是極性分子且能與水分子形成分子間氫鍵，故NH3在水中溶解度很大；

(3)Cu(NH3)2Cl2有兩種同分異構體，其中一種可溶于水，根據相似相溶原理可知該物質應為極性分子；Cu(NH3)2Cl2有兩種同分異構體，參考甲烷的二氯代物只有一種，可知[Cu(NH3)4]2+的空間構型應為平面正方形；

(4)①判斷固體是晶體還是非晶體最可靠的方法是X-射線衍射法。

②離子晶體熔點較高，由離子構成，含有離子鍵；而許多分子晶體也可溶于水，故c項符合題意；

(5)由圖及均攤原理知，晶胞中氧離子數是，鈉離子的數目是8，故化學式為Na2O；一個晶胞中含有4個“Na2O”組成微粒，則晶胞的質量為，晶胞的體積為d310-30 cm3，則晶胞的密度，解得