Question

【题目】[化学——选修3：物质结构与性质]氢、氮、氧、铁、铜等元素及其化合物在人们的日常生活中有着广泛的用途。回答下列问题:

(1)写出基态铜原子的价电子排布式__________________

(2)和铜在同一周期中，基态原子未成对电子数为2的元素共有______种。

(3)NH4HF2中HF2-的结构为F-H.......F-，则NH4HF2中含有的化学键有_________

(A)离子键 (B)共价键 (C)金属键 (D)氢键 (E)配位键

(4)写出与NH4+互为等电子体的一种分子和一种离子的化学式_______、_______；

(5)CH3OH分子中C原子的杂化方式为_______，O原子的杂化方式为_______，

键角：H-C-H_______H-O-C。(填“<”、“>”、“=”)

(6)Cu与Cl形成某种化合物的晶胞如下图所示，Cu的配位数是________，该晶体的密度为ρg·cm-3，晶胞边长为acm，则阿伏加德罗常数为__________(用含ρ、a的代数式表示)。

Answer 1

【答案】3d104s1 4 ABE CH4 BH4- sp3 sp3 ＞ 4 398/(ρa3)mol-1

【解析】

(1)根据铜核外电子排布规律写出其价电子排布式；

(2) 根据第四周期中各原子核外电子排布规律进行分析；

(3)NH4HF2为离子化合物，即类似于铵盐，据此进行分析化学键的类型；

(4) 分析NH4+的结构特点及等电子体的条件，据此规律写出其互为等电子体的分子或离子的化学式；

(5)根据价电子互斥理论和杂化轨道理论进行分析；

(6)根据均摊的方法计算出晶胞中含有铜原子和氯原子数目，进而确定该物质化学式；求出晶体的质量，晶体的体积，根据ρ=m/V的关系，可求出NA。

(1)铜的核电荷数为29，核外电子排布为：1s22s22p63s23p63d104s1，基态铜原子的价电子排布式3d104s1 ；

综上所述，本题答案是：3d104s1 。

(2) 第四周期中未成对电子数为2的元素有22Ti、28Ni、32Ge、34Se共四种；

综上所述，本题答案是：4；

(3)已知HF2-的结构为[F-H…F]-，所以NH4HF2为离子化合物，即类似于铵盐，所以含有的化学键有离子键、共价键和配位键，即正确选项为ABE；

综上所述，本题答案是：ABE；

(4) 已知NH4+是含有5个原子8个价电子的微粒，与其互为等电子体的分子有CH4、SiH4、GeH4等，互为等电子体的离子有BH4-、AlH4-；

综上所述，本题答案是：CH4，BH4-。

(5)甲醇分子内碳原子形成4个σ键,无孤电子对,杂化方式为sp3 杂化,是四面体结构；O原子形成2个σ键,有2个孤电子对, 杂化方式为sp3 杂化，属于V型结构；有孤电子对的，对成键电子对的排斥作用大，键角最小，所以键角：H-C-H>H-O-C。

综上所述，本题答案是：sp3，sp3，>。

(6)根据晶胞的结构可知，1个Cu原子周围有4个Cl，所以Cu原子的配位数是4；铜原子的个数为4，氯原子个数为8×1/8+6×1/2=4，所以化学式为CuCl；晶体的质量为99.5×4/NAg，晶体的体积为a3cm3，晶体的密度ρg·cm-3=[99.5×4/NA]g/a3cm3，则阿伏加德罗常数为NA=398/(ρa3)mol-1；

综上所述，本题答案是：4，398/(ρa3)mol-1；