Question

水是生命之源，它與我們的生活密切相關．在化學實驗和科學研究中，水也是一種常用的試劑．
（1）水分子中氧原子在基態(tài)時核外電子排布式為

 

；
（2）寫出與H₂O分子互為等電子體的微粒

 

（填1種）．
（3）水分子在特定條件下容易得到一個H⁺，形成水合氫離子（H₃O⁺）．下列對上述過程的描述不合理的是

 

A．氧原子的雜化類型發(fā)生了改變
B．微粒的形狀發(fā)生了改變
C．微粒的化學性質發(fā)生了改變
D．微粒中的鍵角發(fā)生了改變
（4）下列是鈉、碘、金剛石、干冰、氯化鈉晶體的晶胞圖（未按順序排序）．與冰的晶體類型相同的是

 

（請用相應的編號填寫）

（5）在冰晶體中，每個水分子與相鄰的4個水分子形成氫鍵（如圖所示），已知冰的升華熱是51kJ/mol，除氫鍵外，水分子間還存在范德華力（11kJ/mol），則冰晶體中氫鍵的“鍵能”是

 

kJ/mol；

（6）將白色的無水CuSO₄溶解于水中，溶液呈藍色，是因為生成了一種呈藍色的配合離子．
請寫出生成此配合離子的離子方程式：

 

．

Answer 1

考點：原子核外電子排布,配合物的成鍵情況,“等電子原理”的應用,晶胞的計算

專題：原子組成與結構專題,化學鍵與晶體結構

分析：（1）水分子中氧原子的核外電子數為8，根據構造原理寫出電子排布式；
（2）根據原子數目和價電子數目來分析等電子體；
（3）水中氧的雜化為sp³，H₃O⁺中氧的雜化為sp³，據此解答；
（4）冰屬于分子晶體，利用晶胞圖來判斷晶體的構成微粒，以此來分析；
（5）升華熱=范德華力+氫鍵，利用均攤法計算水分子與氫鍵的關系，結合升華熱、范德華力計算氫鍵鍵能；
（6）硫酸銅溶于水，銅離子與水生成了呈藍色的配合離子[Cu（H₂O）₄]²⁺，該絡合離子為平面正方形．

解答： 解：（1）水分子中氧原子的核外電子數為8，1s能級上有2個電子，2s能級上有2個電子，2p能級上有4個電子，其電子排布式為1s²2s²2p⁴，
故答案為：1s²2s²2p⁴；
（2）H₂O分子中的原子數為3，價電子數為8，H₂S的原子數目為3，價電子數目均為8，則與水互為等電子體，故答案為：H₂S；
（3）A．水中氧的雜化為sp³，H₃O⁺中氧的雜化為sp³，則氧原子的雜化類型沒有改變，故A錯誤；
B．水分子為V型，H₃O⁺為三角錐型，則微粒的形狀發(fā)生了改變，故B正確；
C．因結構不同，則性質不同，微粒的化學性質發(fā)生了改變，故C正確；
D．水分子為V型，H₃O⁺為三角錐型，微粒中的鍵角發(fā)生了改變，故D正確；
故答案為：A；
（4）冰屬于分子晶體，由晶胞圖可知，B為二氧化碳的晶胞圖，構成微粒為二氧化碳分子，C為碘的晶胞圖，構成微粒為碘分子，則與冰的晶體類型相同的是BC，
故答案為：BC；
（5）冰的升華熱是51kJ/mol，水分子間還存在范德華力（11kJ/mol），根據圖象知，1mol水中含有2mol氫鍵，升華熱=范德華力+氫鍵，所以冰晶體中氫鍵的“鍵能”是20kJ/mol，故答案為：20；
（6）將白色的無水CuSO₄溶解于H₂O中，溶液呈藍色，是因為生成了一種呈藍色的配合離子，生成此配合離子的離子方程式為：Cu²⁺+4H₂O=[Cu（H₂O）₄]²⁺，
故答案為：Cu²⁺+4H₂O=[Cu（H₂O）₄]²⁺．

點評：本題考查了電子排布式的書寫、等電子體、分子構型、化學鍵、晶胞的計算等知識點，難點是計算氫鍵的鍵能，會運用均攤法計算晶胞是解本題的關鍵，難度較大．