Question

 【化學(xué)――選修物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】（15分）
有A、B、C、D、E五種元素。其相關(guān)信息如下：

請(qǐng)回答下列問(wèn)題。
(1) 寫(xiě)出E元素原子基態(tài)時(shí)的電子排布式__________________；
(2) C元素的第一電離能比氧元索的第一電離能 ______ ______ (填“大”或“小”)；
(3) CA₃分子中C原子的雜化軌道類(lèi)型是____________；
(4) A、C、E三種元素可形成配離子，其中存在的化學(xué)鍵類(lèi)型有 ______ (填序號(hào)）；

①配位鍵 ②金屬鍵③極性共價(jià)鍵④非極性共價(jià)鍵⑤離子鍵 ⑥氫鍵
若具有對(duì)稱(chēng)的空間構(gòu)型，且當(dāng)中的兩個(gè)CA₃被兩個(gè)Cl^-取代時(shí)，能得到兩種不同結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物，則的空間構(gòu)型為 ____________ (填序號(hào))；
a.平面正方形b.正四面體c.三角錐型  d. V型
(5) B與D可形成離子化合物,其晶胞結(jié)構(gòu)如右圖所示。其中D離子的配位數(shù)為_(kāi)____,若該晶體的密度為ag ? cm^－3,則該晶胞的體積是______cm^-3(寫(xiě)出表達(dá)式即可)。

Answer 1

(1) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s¹或[Ar] 3d¹⁰ 4s¹(2)大(3)sp³(4)①③；a (5) 8；(4×78/ N_Aa) cm³.

本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的有關(guān)知識(shí)。根據(jù)A、B、C、D、E五種元素的相關(guān)信息，可以推斷出A、B、C、D、E五種元素分別是H、F、N、Ca、Cu。(1) Cu的基態(tài)電子排布式為1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s¹或[Ar] 3d¹⁰ 4s¹(2)由于N的P電子滿(mǎn)足洪特規(guī)則，能量降低，第一電離能升高，故N元素的第一電離能比氧元索的第一電離能大。(3)NH₃中氮原子最外層有5個(gè)電子，與氫共用3個(gè)電子，達(dá)8電子結(jié)構(gòu)。根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論，四對(duì)電子的排布方式為四面體構(gòu)形，根據(jù)雜化軌道理論，應(yīng)為sp³雜化。(4)[Cu(NH₃)₄]²⁺中Cu與NH₃通過(guò)配位鍵結(jié)合，NH₃中N與H通過(guò)極性共價(jià)鍵結(jié)合。由于[Cu(NH₃)₄]²⁺是對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，且兩個(gè)NH₃被兩個(gè)Cl^-取代時(shí)，能得到兩種不同結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物。如果[Cu(NH₃)₄]²⁺是正四面體結(jié)構(gòu)，兩個(gè)NH₃被兩個(gè)Cl^-取代時(shí)，能得到一種產(chǎn)物，不合題意，故[Cu(NH₃)₄]²⁺是平面正方形結(jié)構(gòu)。(5)F與Ca形成CaF₂，從晶體結(jié)構(gòu)可以看出，氟化鈣結(jié)構(gòu)又稱(chēng)螢石型結(jié)構(gòu)，屬等軸晶系，面心立方結(jié)構(gòu)。氟化鈣是AB₂型離子晶體。其中陽(yáng)離子A(Ca²⁺)呈立方密堆積，陰離子B(F^-)填充在四面體空隙中，面心立方點(diǎn)陣對(duì)角線(xiàn)的1/4和3/4處。陰、陽(yáng)離子的配位數(shù)分別為4和8。陽(yáng)、陰離子半徑比R2+/R->0.732。，所以一個(gè)氟化鈣晶體中有4個(gè)氟化鈣。該晶體的密度為ag ? cm^－3，則該晶胞的體積是(4×78/ N_Aa) cm³。