Question

20．（1）CH₃⁺、-CH₃（甲基）、CH₃^-都是重要的有機反應中間體，有關它們的說法正確的是CDE．
A．它們均由甲烷去掉一個氫原子所得
B．它們互為等電子體，碳原子均采取sp²雜化
C．CH₃^-與NH₃、H₃O⁺互為等電子體，幾何構型均為三角錐形
D．CH₃⁺中的碳原子采取sp²雜化，所有原子均共面
E．兩個-CH₃（甲基）或一個CH₃⁺和一個CH₃^-結合均可得到CH₃CH₃
（2）鋅是一種重要的金屬，鋅及其化合物有著廣泛的應用．
①鋅在周期表中屬于d區(qū)．
②葡萄糖酸鋅[CH₂OH（CHOH）₄COO]₂Zn是目前市場上流行的補鋅劑．寫出Zn²⁺基態(tài)電子排布式1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰或[Ar]3d¹⁰；葡萄糖分子[[CH₂OH（CHOH）₄CHO]中碳原子雜化方式有sp²、sp³．
③Zn²⁺能與NH₃形成配離子[Zn（NH₃）₄]²⁺．配位體NH₃分子屬于極性分子（填“極性分子”或“非極性分子”）；在[Zn（NH₃）₄]²⁺中，Zn²⁺位于正四面體中心，N位于正四面體的頂點，試在如圖1中表示出[Zn（NH₃）₄]²⁺中Zn²⁺與N之間的化學鍵．
（3）金晶體晶胞的每個面5個金原子緊密堆砌（如圖2，其余各面省略）
①金晶體中最小的一個立方體含有4個金原子．
②金晶體的堆積模型為面心立方最密堆積．

Answer 1

分析 （1）A．甲烷去掉一個氫原子得到甲基；
B．CH₃⁺、CH₃-、CH₃^-分別具有6個、7個和8個價電子，不是等電子體；
C．CH₃^-與NH₃、H₃O⁺均具有10個電子，互為等電子體；
D．CH₃⁺中的碳原子采取sp2雜化；
E．兩個CH₃-或一個CH₃⁺和CH₃^-結合都能得到CH₃CH₃；
（2）①IB、IIB族位于ds區(qū)；
②Zn是30號元素，其原子核外有30個電子，鋅原子失去最外層兩個電子生成鋅離子，鋅離子核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰或[Ar]3d¹⁰；
連接羥基的碳原子價層電子對個數是4、連接醛基的碳原子價層電子對個數是3，根據價層電子對互斥理論判斷C原子雜化方式；
③分子中正負電荷重心不重合的分子為極性分子，重合的分子為非極性分子；
鋅離子含有空軌道、氨氣分子中N原子含有孤電子對，二者能形成配位鍵；
（3）①金原子個數=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$；
②該金屬屬于面心立方最密堆積．

解答 解：（1）A．甲烷分子變成CH₃⁺、CH₃-、CH₃^-時，失去的分別是氫負離子、氫離子和質子，空間構型也不再與原來的分子相同，故A錯誤；
B．CH₃⁺、CH₃-、CH₃^-分別具有6個、7個和8個價電子，不是等電子體，中心碳原子的價層電子對數不同，故空間構型不同，故B錯誤；
C．CH₃^-與NH₃、H₃O⁺均具有10個電子，互為等電子體，幾何構型均為三角錐形，故C正確；
D．CH₃⁺中的碳原子采取sp²雜化，所有原子均共面，故D正確；
E．兩個CH₃-或一個CH₃⁺和CH₃^-結合可得到CH₃CH₃，故E正確；
故選CDE；
（2）①IB、IIB族位于ds區(qū)，鋅位于第IIB族，所以位于ds區(qū)，故答案為：ds；
②Zn是30號元素，其原子核外有30個電子，鋅原子失去最外層兩個電子生成鋅離子，鋅離子核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰或[Ar]3d¹⁰；
連接羥基的碳原子價層電子對個數是4、連接醛基的碳原子價層電子對個數是3，根據價層電子對互斥理論知C原子雜化方式為sp³、sp²，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰或[Ar]3d¹⁰；sp²、sp³；
③分子中正負電荷重心不重合的分子為極性分子，重合的分子為非極性分子，氨氣分子是三角錐形結構，正負電荷重心不重合，所以是極性分子；
鋅離子含有空軌道、氨氣分子中N原子含有孤電子對，二者能形成配位鍵，[Zn（NH₃）₄]²⁺中Zn²⁺與N之間的化學鍵為，
故答案為：極性分子；；
（3）①金原子個數=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，故答案為：4；
②該金屬屬于面心立方最密堆積，故答案為：面心立方最密堆積．

點評 本題考查物質結構和性質，涉及晶胞計算、配合物、分子極性判斷、原子核外電子排布等知識點，這些都是高頻考點，利用均攤法、構造原理等知識點解答，難點是晶胞計算及配位鍵表示方法．