Question

（1）下列分子中，属于平面型构型的有

 

．
A．CCl₄ B．PH₃ C．BBr₃ D．COCl₂
（2）H₂O分子间因存在“氢键”的作用而彼此结合形成（H₂O）_n．在该分子形成的晶体中每个H₂O分子被4个H₂O分子包围形成变形的四面体，通过“氢键”相互连接成庞大的分子晶体，其结构示意图如图甲所示．
请回答下列问题：
①含1mol H₂O的该晶体中有

 

个“氢键”．
②请说明H₂O比H₂S的沸点高的原因

 

．
（3）元素金（Au）处于周期表中的第六周期，与Cu同族，Au原子的价电子排布式为

 

；一种铜金合金晶体具有立方最密堆积的结构，在晶胞中Cu原子处于面心、Au原子处于顶点位置，则该合金中Cu原子与Au原子数量之比为

 

；该晶体中，原子之间的作用力是

 

．
（4）上述晶体具有储氢功能，氢原子可进入到由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中．若将Cu原子与Au原子等同看待，该晶体储氢后的晶胞结构CaF₂的结构（如图乙）相似，该晶体储氢后的化学式应为

 

．

Answer 1

考点：判断简单分子或离子的构型,晶胞的计算,含有氢键的物质,氢键的存在对物质性质的影响

专题：化学键与晶体结构

分析：（1）根据中心原子的杂化方式判断分子构型；
（2）①该分子形成的晶体中每个H₂O分子通过氢键与4个H₂O分子理解，每个氢键为H₂O分子提供

1

2

；
②存在氢键沸点升高；
（3）元素金（Au）处于周期表中的第六周期，与Cu同族，则最外层电子数为1，以此判断电子排布式，利用均摊法计算晶胞；
（4）CaF₂的结构如图，利用均摊法计算．

解答： 解：（1）A．CCl₄ 分子中价层电子对=σ 键电子对+中心原子上的孤电子对=4+

1

2

（4-4×1）=4，且不含孤电子对，所以其空间构型是正四面体，故A错误；
B．PH₃中中心原子价层电子对个数=

5+1×3

2

=4，磷原子SP³杂化，轨道构型为四面体，成键原子有3个，分子空间构型为三角锥形，故B错误；
C．BBr₃中中心原子价层电子对个数=

3+1×3

2

=3，硼原子SP²杂化，轨道构型为平面三角形，成键原子有3个，分子空间构型为平面三角形，故C正确；
D．，故D正确．
故答案为：CD；
（2）①该分子形成的晶体中每个H₂O分子通过氢键与4个H₂O分子理解，每个氢键为H₂O分子提供

1

2

，所以含1molH₂O的该晶体中有 1mol×4×

1

2

=2mol“氢键”，故答案为：2N_A；
②H₂O中存在氢键，常温下为液体，所以沸点H₂O＞H₂S，故答案为H₂O分子之间存在氢键作用：
（3）元素金（Au）处于周期表中的第六周期，与Cu同族，则最外层电子数为1，则价电子排布式为5d¹⁰6s¹，在晶胞中Cu原子处于面心，N（Cu）=6×

1

2

=3，Au原子处于顶点位置，N（Au）=8×

1

8

=1，则该合金中Cu原子与Au原子数量之比为3：1，为金属晶体，原子间的作用力为金属键键合力，故答案为：5d¹⁰6s¹；3：1；金属键；
（4）CaF₂的结构如图，氢原子可进入到由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中，则H原子应位于晶胞内部，则应含有8个H，则化学式为Cu₃AuH₈，故答案为：Cu₃AuH₈．

点评：本题考查杂化轨道理论和立体构型、元素周期律的应用、元素的核外电子排布式等知识，题目难度中等，答题时注意根据信息得出合理推论．