Question

4．圖1中a～f分別表示有H、C、N、Na、Si、Cu元素組成的單質(zhì)，其中c、d均是熱和電的良導(dǎo)體，單質(zhì)分別對應(yīng)的熔點如圖所示：
（1）從電負性角度分析，C、Si和N元素的非金屬活潑性由強至弱的順序為N＞C＞Si；
（2）圖1中d單質(zhì)對應(yīng)元素原子的電子排布式1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹，用價層電子對互斥理論推斷，單質(zhì)a、b、f對應(yīng)的元素以原子個數(shù)比1：1：1形成的分子中化學(xué)鍵的鍵角為180°．
（3）a與b元素形成的10電子中性分子X，X溶于水后的溶液滴入到含d元素高價離子的溶液中至過量，生成含d元素離子的化學(xué)式為[Cu（NH₃）₄]²⁺．
（4）過渡金屬元素鐵能形成多種配合物，如[Fe（H₂NCONH₂）₆]（NO₃）₃[三硝酸六尿素合鐵（Ⅲ）]和Fe（CO）_x等．
①尿素（H₂NCONH₂）分子中C原子的雜化方式是sp²雜化．
②配合物Fe（CO）_x的中心原子價電子數(shù)與配體提供電子數(shù)之和為18，則x=5．其分子結(jié)構(gòu)如圖2所示，F(xiàn)e（CO）_x常溫下呈液態(tài)，熔點為-20.5℃，沸點為103℃，易溶于非極性溶劑，據(jù)此可判斷Fe（CO）_x晶體屬于分子晶體（填晶體類型）．

Answer 1

分析 H、C、N、Na、Cu、Si元素組成的單質(zhì)中，Na、Cu為金屬晶體，均是熱和電的良導(dǎo)體，鈉的熔點較低，C、Si的單質(zhì)為原子晶體，且C單質(zhì)的熔沸點大于Si原子晶體的熔沸點，H、N對應(yīng)的單質(zhì)為分子晶體，其中氫氣的熔點最低，由圖熔點的高低順序可知a為H，b為N，c為Na，d為Cu，e為Si，f為C．
（1）電負性越大，非金屬性越強；
（2）d為Cu，Cu元素為29號元素，原子核外有29個電子，根據(jù)核外電子排布規(guī)律書寫；
單質(zhì)a、b、f對應(yīng)的元素以原子個數(shù)比1：1：1形成的分子為HCN，碳原子價層電子對數(shù)為2，沒有孤電子對，為直線型結(jié)構(gòu)；
（3）a與b的元素形成的10電子中性分子X為NH₃，與銅離子配位形成四氨合銅絡(luò)離子；
（4）①尿素（H₂NCONH₂）分子中C原子與O原子之間形成C=O雙鍵，與N原子之間形成C-N單鍵，沒有孤對電子，其雜化軌道數(shù)目為3；
②Fe原子最外層電子數(shù)為8，CO為配體，CO分子提供1對電子，進而計算x的值；
Fe（CO）_x常溫下呈液態(tài)，熔沸點低，易溶于非極性溶劑，可判斷Fe（CO）_x晶體屬于分子晶體．

解答 解：H、C、N、Na、Cu、Si元素組成的單質(zhì)中，Na、Cu為金屬晶體，均是熱和電的良導(dǎo)體，鈉的熔點較低，C、Si的單質(zhì)為原子晶體，且C單質(zhì)的熔沸點大于Si原子晶體的熔沸點，H、N對應(yīng)的單質(zhì)為分子晶體，其中氫氣的熔點最低，由圖熔點的高低順序可知a為H，b為N，c為Na，d為Cu，e為Si，f為C．
（1）電負性越大，非金屬性越強，故非金屬性N＞C＞Si，故答案為：N＞C＞Si；
（2）d為Cu，Cu元素為29號元素，原子核外有29個電子，核外電子排布為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹；
單質(zhì)a、b、f對應(yīng)的元素以原子個數(shù)比1：1：1形成的分子為HCN，碳原子價層電子對數(shù)為2，沒有孤電子對，為直線型結(jié)構(gòu)，分子中化學(xué)鍵的鍵角為180°，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹；180°；
（3）a與b的元素形成的10電子中性分子X為NH₃，Cu²⁺提供空軌道，氨氣分子提供孤對對子，通過配位鍵形成[Cu（NH₃）₄]²⁺，
故答案為：[Cu（NH₃）₄]²⁺；
（4）①尿素（H₂NCONH₂）分子中C原子與O原子之間形成C=O雙鍵，與N原子之間形成C-N單鍵，沒有孤對電子，其雜化軌道數(shù)目為3，雜化方式為sp²雜化，故答案為：sp²雜化；
②Fe原子最外層電子數(shù)為8，CO為配體，CO分子提供1對電子，則8+2x=18，故x=5；
Fe（CO）_x常溫下呈液態(tài)，熔沸點低，易溶于非極性溶劑，可判斷Fe（CO）_x晶體屬于分子晶體，
故答案為：5；分子晶體．

點評 本題是對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的考查，涉及元素周期律、核外電子排布、價層電子對互斥理論、雜化方式、配合物、晶體類型與性質(zhì)等，難度中等，旨在考查對知識的綜合運用和掌握．