Question

【题目】在元素周期表中，除稀有气体外几乎所有元素都能与氢形成氢化物，氢化物晶体的结构有共价型和离子型之分。

（1）氨气是共价型氢化物。工业常用氨气和醋酸二氨合铜{[Cu(NH3)2]Ac}的混合液来吸收一氧化碳（醋酸根CH3COO-简写为Ac-）。反应方程式为：[Cu(NH3)2]Ac +CO+NH3 [Cu(NH3)3CO]Ac

①写出铜原子的价电子轨道表示式_________。

②氨分子的空间构型为_________；氨气极易溶于水是因为_________；氨水中各元素原子的电负性从大到小排列顺序为_________。

③醋酸分子中，碳原子的杂化方式是___________。

④生成物[Cu(NH3)3CO]Ac中所含化学键类型有_________。

a 离子键b 配位键c σ键d π键

（2）某离子型氢化物化学式为XY2，晶胞结构如图所示，其中6个Y原子（○）用阿拉伯数字1～6标注。

①已知1、2、3、4号Y原子在晶胞上、下面上。则5、6号Y原子均在晶胞__________。（填“侧面”或“内部”）

②XY2晶体、硅烷晶体和固态氨3种氢化物熔沸点高低顺序正确的是_______。

a XY2晶体＞硅烷晶体＞固态氨 b XY2晶体＞固态氨＞硅烷晶体

c 固态氨＞硅烷晶体＞XY2晶体 d 硅烷晶体＞固态氨＞XY2晶体

（3）MgH2是金属氢化物储氢材料，其晶胞如下图所示，该晶体的密度为agcm-3，则晶胞的体积为___________cm3(用含a、NA的代数式表示，NA表示阿伏加德罗常数的值)。

Answer 1

【答案】 三角锥形 氨分子和水分子都是极性分子，极性分子易溶于极性溶剂中，且氨分子与水分子可形成分子间氢键。 O>N>H sp3、sp2 abcd 内部 b

【解析】

（1）①由铜的价电子排布式画出价电子轨道表示式；

②可结合孤对电子、价层电子对数来判断杂化方式与空间构型。结合相似相溶原理和氢键的形成回答氨气极易溶于水。氨水溶液中含N、O、H三种元素；

③醋酸分子中，碳原子的杂化方式是sp3、sp2 ；

④Cu2+与NH3、CO存在配位键，NH3中N与H形成σ键，CO中含σ键和π键，[Cu（NH3）3CO]+与Ac-之间是离子键，Ac-中有σ键和π键；

（2）①由氢化物化学式为XY2以及均摊法计算原子数目可知；

②XY2晶体为离子晶体、硅烷晶体和固态氨为分子晶体；

（3）晶胞的体积=晶胞的质量晶胞的密度。

（1）①Cu元素为29号元素，原子核外有29个电子，所以电子排布式为：[Ar]3d104s1，价电子排布式为3d104s1，价电子轨道表示式为。

②氨分子中中心氮原子有1对孤电子对，价层电子对数为4，中心原子N的杂化方式为sp3，空间构型为三角锥形。氨气极易溶于水是因为氨分子和水分子都是极性分子，极性分子易溶于极性溶剂中，且氨分子与水分子可形成分子间氢键。氨水溶液中含N、O、H三种元素，氢的电负性最小，又由同周期自左而右电负性增大，故电负性从大到小的排列顺序为O>N>H；

③醋酸分子中甲基（-CH3）中C原子形成4个σ键，C上没有孤电子对，价层电子对数为4，采用sp3杂化，羧基（-COOH）中碳原子形成3个σ键，C上没有孤电子对，价层电子对数为3，采用sp2杂化，故答案为：sp3；sp2 ；

④Cu2+与NH3、CO存在配位键，NH3中N与H形成σ键，CO中含σ键和π键，[Cu（NH3）3CO]+与Ac-之间是离子键，Ac-中有σ键和π键，即存在的化学键类型为：配位键、σ键、π键和离子键，故选：abcd；

（2）①X位于8个顶点和体心，晶胞中一共含2个X，则由氢化物化学式为XY2，则该晶胞中含4个Y，又1、2、3、4号Y原子在晶胞上、下面上，则实际为2个Y原子，则5、6号Y原子均在晶胞内部，故答案为：内部；

②XY2晶体为离子晶体、硅烷晶体和固态氨为分子晶体，所以XY2晶体熔沸点最高，而固态氨中氨分子间存在氢键，所以固态氨的熔沸点比硅烷晶体高，故选：b。

（3）Mg位于顶点和体心，数目为8×+1=2，H位于面心，数目为：8×=4，则晶胞质量为g，晶胞体积为： cm3。