Question

【题目】碱金属钠及其化合物广泛应用于医药、工农业生产和化工领域。回答下列问题：

（1）碱金属的焰色反应及霓虹灯光、激光等现象与原子核外电子发生_________有关。电子排布式为1s22s22p63s23p54s2是_________（填元素符号）原子的_________态原子。

（2）钠形成的化合物均为离子化合物，原因是___________________________。

（3）钠的有机盐是一类重要的钠盐，如丙酸钠（CH3CH2COONa）和氨基乙酸钠（H2NCH2COONa）。

①CH3CH2COO中均为共价键，共价键类型有σ键和π键，σ键与π键的个数比为_________；H2NCH2COO中N原子的杂化轨道类型为_________，C原子的杂化轨道类型为_________。

②丙酸钠和氨基乙酸钠均能水解，水解产物有丙酸和氨基乙酸，二者部分数据如下表：

	熔点/℃	沸点/℃	水溶解性
丙酸	21.5	141.1	能与水混溶
氨基乙酸	186	234	易溶于水

由熔点数据可知，常温下丙酸为液体，而氨基乙酸为固体，主要原因是__________________，二者均易溶解于水，而相对分子质量与其相差不大的戊烷却难溶于水，原因是__________________。

（4）Na2O晶胞结构如图所示，其中钠为_________（选填“甲”或“乙”），其晶胞参数a=0.566 nm，则Na2O的密度为_________________g·cm3。（列式即可，不必计算出结果，NA =6.02×1023 mol1）

Answer 1

【答案】（1）跃迁（1分，答“跃迁释放能量”也得分，但只答“释放能量”不得分） K（1分） 激发（1分）

（2）钠原子最外层只有1个电子，在化学反应中极易失去该电子，而形成离子键（1分）

（3）①9∶1（1分） sp3（1分） sp3、sp2 （2分） ②羧基的存在使丙酸形成分子间氢键，而氨基乙酸分子中，羧基和氨基均能形成分子间氢键（2分） 丙酸、氨基乙酸与水可形成分子间氢键，而戊烷与水不能形成氢键（1分）

（4）乙（1分） （3分）

【解析】（1）原子核外电子跃迁时，能量以光的形式释放出来形成不同的颜色。通过给出的核外电子排布式可知该原子核外有19个电子，故为K原子；由于3p轨道电子未排满，而4s轨道多一个电子，故核外电子排布式表示的是K的激发态。

（2）钠的价电子排布式为3s1，在化学反应中极易失去该电子，而形成离子键。

（3）①CH3CH2COO中含5个C—H键、2个C—C键、1个C=O键和1个C—O键，故含9个σ键和1个π键。H2NCH2COO中N原子有3对成键电子和1对孤电子对，故为sp3杂化；H2NCH2COO中CH2的C原子为sp3杂化，羧基C原子为sp2杂化。②分子间氢键既能影响物质的熔沸点，也能影响其溶解性。

（4）通过晶胞结构中原子位置分析，甲位于晶胞顶点和6个面上，故属于该晶胞甲的数量为8×1/8+6×1/2=4，而乙位于晶胞内部，共8个，因化学式为Na2O，故甲为O，乙为Na。根据晶胞结构可知一个晶胞中含4个Na2O，故晶胞的质量m=4×62 g·mol1/NA，而晶胞的体积V=a3=(0.566×107)3 cm3，故晶体的密度 =。