Question

【題目】（化學(xué)---選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)）“可燃冰”是蘊藏于海底的一種潛在能源。它由盛有甲烷、氮氣、氧氣、硫化氫等分子的水分子籠構(gòu)成。

（1）水分子間通過______相互結(jié)合構(gòu)成水分子籠。N、O、S元素第一電離能由大到小的順序為________(填元素符號)。

（2）從海底取得的“多金屬結(jié)核”樣本，樣本中含鐵、錳等多種金屬。

①基態(tài)鉻原子的電子排布式為________________。

②金屬鐵的晶體在不同溫度下有兩種堆積方式，晶胞分別如下圖所示。面心立方晶胞和體心立方晶胞中實際含有的Fe原子個數(shù)之比為________。

（3）膽礬CuSO4·5H2O可寫成[Cu(H2O) 4]SO4·H2O，其結(jié)構(gòu)示意圖如下：

①寫出基態(tài)Cu2＋的核外電子排布式_______。

②膽礬中含有的粒子間作用力是_______(填序號)。

a．離子鍵

b．極性鍵

c．金屬鍵

d．配位鍵

e．氫鍵

f．非極性鍵

③在硫酸銅溶液中加入過量KCN，生成配合物[Cu(CN)4]2－，指出1 mol CN－中π鍵的數(shù)目為_______。

膽礬受熱分解得到銅的某種氧化物，其晶胞結(jié)構(gòu)如上圖所示，則氧的配位數(shù)是_____。

Answer 1

【答案】氫鍵 N﹥O﹥S 【Ar】3d54s1 2 [Ar]3d9 a、b、d、e 1.204×1024 2

【解析】

（1）由于O的電負性特別大且原子半徑較小，導(dǎo)致水分子之間能產(chǎn)生氫鍵，所以水分子間通過氫鍵相互結(jié)合構(gòu)成水分子籠，同周期元素，從左到右，第一電離能逐漸增大，N原子的最外層P軌道有3個電子，處于半充滿狀態(tài)，穩(wěn)定，第一電離能比相鄰元素的第一電離能都大，同主族元素，從上到下，第一電離能逐漸減小，所以N、O、S元素第一電離能由大到小的順序為N﹥O﹥S；

（2）鉻是24號元素，根據(jù)基態(tài)原子的核外電子排布規(guī)則和洪特規(guī)則的補充說明，基態(tài)鉻原子的電子排布式為【Ar】3d54s1；鐵的面心立方晶胞中鐵原子的個數(shù)為8×＋6×=4，鐵的體心立方晶胞中鐵原子在個數(shù)為8×＋1=2，則實際含有的Fe原子個數(shù)之比為4:2=2；

（3）①銅為29號元素，根據(jù)基態(tài)原子的核外電子排布規(guī)則，電子排布式為[Ar]3d104s1，Cu2＋的核外電子排布式為[Ar]3d9；

②根據(jù)膽礬的結(jié)構(gòu)示意圖可以看出，H2O與Cu之間為配位鍵，Cu2＋與SO42－為離子鍵，水分子間有氫鍵，水分子、硫酸根內(nèi)部為極性共價鍵，膽礬中含有的粒子間作用力有離子鍵、極性鍵、配位鍵、氫鍵，選a、b、d、e；

③CN－中C與N共用三對電子，一個σ鍵。二個π鍵，1 mol CN－中π鍵有2NA個(1.204×1024)；圖中可以看出，白色為Cu，黑色為O，則氧的配位數(shù)為2。