Question

7．在元素周期表中，除稀有氣體外幾乎所有元素都能與氫形成氫化物．氫化物晶體的結(jié)構(gòu)有共價(jià)型和離子型之分．
（1）氨氣是共價(jià)型氫化物．工業(yè)常用氨氣和醋酸二氨合銅{[Cu（NH₃）₂]Ac}的混合液來(lái)吸收一氧化碳（醋酸根CH₃COO-簡(jiǎn)寫為Ac-）．反應(yīng)方程式為：[Cu（NH₃）₂]Ac+CO+NH₃?[Cu（NH₃）₃CO]Ac
①請(qǐng)寫出基態(tài)Cu原子的電子排布式[Ar]3d¹⁰4s¹．
②氨水溶液中各元素原子的電負(fù)性從大到小排列順序?yàn)镺＞N＞H．
③醋酸分子中的甲基和羧基的兩個(gè)碳原子碳的雜化方式分別是sp³；sp² ．
④生成物[Cu（NH₃）₃CO]Ac中所含化學(xué)鍵類型有abcd．
a．離子鍵       b．配位鍵     c．σ鍵        d．π鍵
⑤已知Cu晶體的晶胞為面心立方，其半徑為r cm，試寫出其晶胞密度ρ計(jì)算的表達(dá)式$\frac{256}{{N}_{A}{r}^{3}}$  g/cm³
（2）某離子型氫化物化學(xué)式為XY₂，晶胞結(jié)構(gòu)如下圖所示，其中6個(gè)Y原子（○）用阿拉伯?dāng)?shù)字1～6標(biāo)注．
①已知1、2、3、4號(hào)Y原子在晶胞上、下面上．則5、6號(hào)Y原子均在晶胞內(nèi)部．（填“側(cè)面”或“內(nèi)部”）
②XY₂晶體、硅烷晶體和固態(tài)氨3種氫化物熔沸點(diǎn)高低順序正確的是b．
a．XY₂晶體＞硅烷晶體＞固態(tài)氨     b．XY₂晶體＞固態(tài)氨＞硅烷晶體
c．固態(tài)氨＞硅烷晶體＞XY₂晶體     d．硅烷晶體＞固態(tài)氨＞XY₂晶體．

Answer 1

分析 （1）①Cu原子核外有29個(gè)電子，再根據(jù)核外電子排布規(guī)律來(lái)寫；
②氨水溶液中含N、O、H三種元素，氫的電負(fù)性最小，同周期自左而右電負(fù)性增大；
③甲基（-CH₃）中原子形成4個(gè)單鍵，雜化軌道數(shù)目為4，羧基（-COOH）中碳原子形成3個(gè)σ鍵，雜化軌道數(shù)目為3；
④[Cu（NH₃）₃CO]Ac中配離子與醋酸根之間形成離子鍵，配離子中銅離子與氨氣分子、CO分子之間形成配位鍵，氨氣分子中為N-H鍵，醋酸根中含有單鍵、C=O雙鍵，CO含有C≡O(shè)三鍵；
⑤根據(jù)晶胞類型計(jì)算出晶胞所含原子數(shù)，根據(jù)公式$ρ=\frac{m}{V}$計(jì)算得到；
（2）①根據(jù)均攤法，X為8個(gè)頂點(diǎn)加一個(gè)體心，晶胞中一共含2個(gè)X，則由氫化物化學(xué)式為XY₂，則該晶胞中含4個(gè)Y，又1、2、3、4號(hào)Y原子在晶胞上、下面上，則實(shí)際為2個(gè)Y原子，故5、6號(hào)Y原子均在晶胞內(nèi)部；
②XY₂晶體為離子晶體，硅烷晶體和固態(tài)氨為分子晶體，氨存在分子間氫鍵，沸點(diǎn)高于硅烷．

解答 解：（1）①Cu元素為29號(hào)元素，原子核外有29個(gè)電子，所以電子排布式為：[Ar]3d¹⁰4s¹，
故答案為：[Ar]3d¹⁰4s¹；
②氨水溶液中含N、O、H三種元素，氫的電負(fù)性最小，又同周期自左而右電負(fù)性增大，故負(fù)性從大到小的排列順序?yàn)镺＞N＞H，故答案為：O＞N＞H；
③甲基（-CH₃）中原子形成4個(gè)單鍵，雜化軌道數(shù)目為4，采用sp³雜化，羧基（-COOH）中碳原子形成3個(gè)σ鍵，雜化軌道數(shù)目為3，采用sp²雜化，故答案為：sp³；sp² ；
④Cu²⁺與NH₃存在配位鍵，NH₃中N與H形成σ鍵，[Cu（NH₃）₃CO]⁺與Ac^-之間是離子鍵，Ac^-內(nèi)有碳氧雙鍵，所以還有π鍵，即存在的化學(xué)鍵類型為：配位鍵、σ鍵、π鍵和離子鍵，故選：abcd；
⑤晶胞中銅原子位于頂點(diǎn)和面心，數(shù)目為8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，該晶胞體積為r³ cm³，該晶胞的質(zhì)量為$\frac{4M}{N{\;}_{A}}$，則該晶胞的密度為$\frac{4M}{{N}_{A}{r}^{3}}$=$\frac{256}{{N}_{A}{r}^{3}}$g•cm^-3，
故答案為：$\frac{256}{{N}_{A}{r}^{3}}$；
（2）①X為8個(gè)頂點(diǎn)加一個(gè)體心，晶胞中一共含2個(gè)X，則由氫化物化學(xué)式為XY₂，則該晶胞中含4個(gè)Y，又1、2、3、4號(hào)Y原子在晶胞上、下面上，則實(shí)際為2個(gè)Y原子，則5、6號(hào)Y原子均在晶胞內(nèi)部，故答案為：內(nèi)部；
②XY₂晶體為離子晶體、硅烷晶體和固態(tài)氨為分子晶體，所以XY₂晶體最高，而固態(tài)氨存在分子間氫鍵，所以固態(tài)氨的熔沸點(diǎn)比硅烷晶體高，故選：b．

點(diǎn)評(píng) 本題是對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的考查，涉及核外電子排布式、電負(fù)性、雜化類型的判斷、化學(xué)鍵、晶體類型與性質(zhì)、晶胞的計(jì)算等知識(shí)，是對(duì)所學(xué)知識(shí)的綜合考查與運(yùn)用，難度中等．