Question

【題目】[化學(xué)—選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]

元素周期表中第四周期元素由于受3d電子的影響，性質(zhì)的遞變規(guī)律與短周期元素略有不同。

Ⅰ．第四周期元素的第一電離能隨原子序數(shù)的增大，總趨勢是逐漸增大的。

鎵（31Ga）的基態(tài)電子排布式是 ；

31Ga的第一電離能卻明顯低于30Zn，原因是 ；

Ⅱ．第四周期過渡元素的明顯特征是形成多種多樣的配合物。

（1）CO和NH3可以和很多過渡金屬形成配合物。CO與N2互為等電子體，CO分子中C原子上有一孤電子對，C、O原子都符合8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，則CO的結(jié)構(gòu)式可表示為 。NH3 分子中N原子的雜化方式為 雜化，NH3分子的空間立體構(gòu)型是 。

（2）向盛有硫酸銅水溶液的試管中加氨水，首先形成藍色沉淀，繼續(xù)加入氨水沉淀溶解，得到深藍色透明溶液，向該溶液中加乙醇，析出深藍色晶體。藍色沉淀先溶解，后析出的原因是： （用相關(guān)的離子方程式和簡單的文字說明加以解釋）

（3）圖甲所示的二維平面晶體示意圖中表示化學(xué)式為AX3的是________。

（4）圖乙為一個金屬銅的晶胞，此晶胞立方體的邊長為acm，Cu的相對原子質(zhì)量為64，金屬銅的密度為ρ g/cm3，則阿伏加德羅常數(shù)可表示為 mol-1(用含a、ρ的代數(shù)式表示)。

Answer 1

【答案】Ⅰ．31Ga的電子排布式是：1s22s22p63s23p63d104s24p1（2分）

30Zn的4s能級處于全充滿狀態(tài)，較穩(wěn)定（2分）

Ⅱ．（1）（只寫三鍵沒標明配位鍵給2分）（2分） sp3（1分）三角錐型（1分）

（2）藍色沉淀與氨水可發(fā)生如下反應(yīng)：

Cu(OH)2＋4NH3H2O＝[Cu(NH3)4]2＋＋4H2O＋2OH－，生成的[Cu(NH3)4]SO4在極性較小的乙醇中溶解度較小而析出 （3分）

（3）b （2分）

（4）mol-1（2分）

【解析】試題分析：I、根據(jù)核外電子的排布規(guī)律，31號元素的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p1；30Zn的最外層電子排布是4s2，屬于全充滿狀態(tài)，比較穩(wěn)定，所以30Zn的第一電離能較大；

II、（1）CO與N2互為等電子體，氮氣 的結(jié)構(gòu)中有三鍵，所以CO分子中也有三鍵結(jié)構(gòu)，CO分子中C原子上有一孤電子對，說明C原子提供2個電子，O原子提供4個電子，其中有1對電子與C原子的2p軌道形成配位鍵，所以CO的結(jié)構(gòu)式是；氨氣分子中的N原子的價層電子對數(shù)是4，有1對孤對電子，所以氨氣的空間構(gòu)型是三角錐型，為sp3雜化；

（2）藍色沉淀是氫氧化銅沉淀，氫氧化銅與氨水反應(yīng)生成四氨合銅離子，Cu(OH)2＋4NH3H2O＝[Cu(NH3)4]2＋＋4H2O＋2OH－，生成的深藍色[Cu(NH3)4]SO4在極性較小的乙醇中溶解度較小而析出；

（3）a圖中6個X原子構(gòu)成一個正六邊形，每個X原子被3個正六邊形共有，正六邊形的中心有1個A原子，所以每個正六邊形中的X的原子的個數(shù)實際是6×1/3=2，則a圖表示的化學(xué)式是AX2；b圖中6個X原子構(gòu)成一個正六邊形，每個X原子被2個正六邊形共有，正六邊形的中心有1個A原子，所以每個正六邊形中的X的原子的個數(shù)實際是6×1/2=3，則b圖表示的化學(xué)式是AX3，答案選b；

（4）銅的晶胞中Cu原子分別位于面心和頂點，所以晶胞中Cu的個數(shù)實際是6×1/2+8×1/8=4，所以晶胞密度ρg/cm3=64g/mol/NA×4/a3cm3，則NA=mol-1