Question

【題目】碳、氮、氧、氯、鈉、銅等元素的化合物廣泛存在于自然界，回答下列問題：

(1)基態(tài)氯原子的價電子排布圖是________________________；基態(tài)銅原子核外電子占有的空間運動狀態(tài)有____________種

(2)碳、氮、氧三種元素中第一電離能最大的是____________ (填元素符號)CO32-中碳原子的雜化軌道類型為____________。

(3)相同條件下，水的沸點高于液氨，原因是________________________。

(4)銅與CNˉ可形成絡(luò)合離子[Cu(CNˉ)4]2-，寫出一種與CNˉ互為等電子體的分子的化學(xué)式____________；1 mol[ Cu(CNˉ)4]2-中含有____________molσ鍵；若將[Cu(CNˉ)4]2-中二個CNˉ換為Clˉ，只有一種結(jié)構(gòu)，則[Cu(CNˉ)4]2-中4個氮原子所處空間位置關(guān)系為_________。

(5)氯化鈉的晶胞如圖所示。晶體中氯離子以面心立方最密堆積排列，鈉離子嵌入在氯離子之間的空隙中。一個氯離子周圍離氯離子最近的氯離子數(shù)目為__________個。已知：半徑r(Clˉ)=apm，r(Na+)=bpm。摩爾質(zhì)量M(NaCI)=cg·mol-1則氯化鈉晶體的密度為_________g·cm-3

Answer 1

【答案】 15 N sp2 氧元素的電負(fù)性大于氮，氧原子的半徑小于氮，水分子間氫鍵比氨分子間氫鍵強(qiáng) N2或CO 8 正四面體 12 ×1030

【解析】試題分析：(1)基態(tài)氯原子的最外層有7個電子，排布在3s、3p能級上；銅原子核外有29個電子，核外電子排布為1s22s22p63s23p63d104s1；(2)同周期元素從左到右第一電離能增大，ⅤA族原子p軌道半充滿，第一電離能大于ⅥA族元素的原子；CO32-中碳原子的價電子對數(shù)是 ；(3) 水分子間氫鍵比氨分子間氫鍵強(qiáng)；(4)等電子體是原子數(shù)相同、價電子數(shù)相同的微粒；單鍵是σ鍵，三鍵中有1個是σ鍵；若將[Cu(CNˉ)4]2-中二個CNˉ換為Clˉ，只有一種結(jié)構(gòu)，則[Cu(CNˉ)4]2-中4個氮原子所處空間位置關(guān)系為正四面體；(5)根據(jù)晶胞圖分析氯離子周圍離氯離子最近的氯離子數(shù)目；晶體中氯離子以面心立方最密堆積排列，鈉離子嵌入在氯離子之間的空隙中，r(Clˉ)=apm，所以晶胞邊長是pm，根據(jù)均攤原則，每個晶胞含有 Clˉ數(shù)是 ，含有Na+數(shù)是；

解析：(1)基態(tài)氯原子的價電子排布在3s、3p能級上，價電子排布圖是；銅原子核外有29個電子，核外電子排布為1s22s22p63s23p63d104s1，排布在15個原子軌道上，所以有15種空間運動狀態(tài)；(2)同周期元素從左到右第一電離能增大，ⅤA族原子p軌道半充滿，第一電離能大于ⅥA族元素的原子，所以碳、氮、氧三種元素中第一電離能最大的是N；CO32-中碳原子的價電子對數(shù)是 ，所以碳原子的雜化軌道類型為sp2 ；(3) 氧元素的電負(fù)性大于氮，氧原子的半徑小于氮，水分子間氫鍵比氨分子間氫鍵強(qiáng)，所以水的沸點高于液氨；(4)等電子體是原子數(shù)相同、價電子數(shù)相同的微粒，所以與CNˉ互為等電子體的分子的化學(xué)式是N2或CO；單鍵是σ鍵，三鍵中有1個是σ鍵，所以1 mol[ Cu(CNˉ)4]2-中含有8molσ鍵；若將[Cu(CNˉ)4]2-中二個CNˉ換為Clˉ，只有一種結(jié)構(gòu)，則[Cu(CNˉ)4]2-中4個氮原子所處空間位置關(guān)系為正四面體；(5)根據(jù)晶胞圖，1個氯離子周圍離氯離子最近的氯離子數(shù)目是12個；晶體中氯離子以面心立方最密堆積排列，鈉離子嵌入在氯離子之間的空隙中，r(Clˉ)=apm，所以晶胞邊長是pm，根據(jù)均攤原則，每個晶胞含有 Clˉ數(shù)是 ，含有Na+數(shù)是；所以密度是×1030 g·cm-3。