Question

【題目】[化學(xué)―選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]

研究物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)，有助于人們理解物質(zhì)變化的本質(zhì)。請(qǐng)根據(jù)已學(xué)習(xí)的物質(zhì)結(jié)構(gòu)知識(shí)，回答下列問題：

(l）基態(tài)Mn原子的價(jià)電子排布式為___，氣態(tài)Mn2＋再失去l個(gè)電子比Fe2+再失去1個(gè)電子更難，其原因是________。

(2）向盛有硫酸銅水溶液的試管里加入氨水，首先形成難溶物，繼續(xù)加氨水，難溶物溶解，得到深藍(lán)色的透明溶液；若加入極性較小的溶劑（如乙醇），將析出深藍(lán)色的晶體。實(shí)驗(yàn)時(shí)形成的深藍(lán)色溶液中的陽(yáng)離子內(nèi)存在的全部化學(xué)鍵類型有_____。寫出難溶物溶于氨水時(shí)的離子方程式__________。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中加入C2H5OH 后可觀察到析出深藍(lán)色Cu(NH3)4SO4·5H2O晶體。實(shí)驗(yàn)中所加C2H5OH 的作用是______。

(3) HClO2、HClO3為氯元素的含氧酸，試推測(cè)ClO2-的空間結(jié)構(gòu)：________；HClO3分子中，Cl原子的雜化方式為______；兩種酸酸性較強(qiáng)的是_______.

(4）多磷酸鹽的酸根陰離子是由兩個(gè)或兩個(gè)以上磷氧四面體通過(guò)共用角頂氧原子而連接起來(lái)的，部分結(jié)構(gòu)如圖所示，多磷酸根離子的通式為______。（磷原子數(shù)目用n表示）

(5）金屬Pt采用“…ABCABC…”型堆積方式，抽出一個(gè)晶胞，其正確的是________。

已知金屬Pt的密度為21.4 g/cm3，則Pt原子半徑的計(jì)算式為______pm （只列式，不必計(jì)算結(jié)果，Pt的相對(duì)原子質(zhì)量為M，阿伏加德羅常數(shù)為6.02×1023mol-1）。

Answer 1

【答案】 3d54s2 Mn2+轉(zhuǎn)化為Mn3+，3d能級(jí)由半滿到3d4，而Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+，3d能級(jí)由3d6到半滿，能級(jí)半滿時(shí)為穩(wěn)定結(jié)構(gòu) 共價(jià)鍵、配位鍵 Cu(OH)2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O 降低Cu(NH3)4SO4的溶解度 V形 sp3雜化 HClO3 [PnO3n+1](n+2)- C

【解析】 (l)錳為25號(hào)元素，基態(tài)Mn原子的價(jià)電子排布式為3d54s2，氣態(tài)Mn2＋的3d為半充滿結(jié)構(gòu)，較為穩(wěn)定，Fe2+的3d不是穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，因此Mn2＋失去l個(gè)電子比Fe2+再失去1個(gè)電子更難，故答案為：3d54s2；Mn2+轉(zhuǎn)化為Mn3+，3d能級(jí)由半滿到3d4，而Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+，3d能級(jí)由3d6到半滿，能級(jí)半滿時(shí)為穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；

(2)向盛有硫酸銅水溶液的試管里加入氨水，首先形成難溶物氫氧化銅沉淀，繼續(xù)加氨水，難溶物溶解，得到深藍(lán)色的透明溶液，發(fā)生的反應(yīng)為Cu(OH)2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O；在[Cu(NH3)4]2+中含有共價(jià)鍵、配位鍵；加入極性較小的溶劑(如乙醇)，可以降低Cu(NH3)4SO4的溶解度，從而析出深藍(lán)色的Cu(NH3)4SO4·5H2O晶體，故答案為：共價(jià)鍵、配位鍵；Cu(OH)2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O；降低Cu(NH3)4SO4的溶解度；

(3)ClO2-中Cl原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2+×(7+12×2)=4，采用sp3雜化，空間結(jié)構(gòu)為V形；HClO3中Cl原子的孤對(duì)電子數(shù)為×(7+12×3)=1，價(jià)層電子對(duì)數(shù)=4，雜化軌道類型為sp3雜化； HClO3的非羥基氧原子數(shù)目比HClO2多，酸性較強(qiáng)，

故答案為：V形；sp3；HClO3；

(4)由給出的多聚磷酸根結(jié)構(gòu)式知，含有n個(gè)多聚磷酸根離子，相當(dāng)于是n個(gè)磷酸根離子中去掉了(n-1)氧原子，所帶電荷為-2×(3n+1)+5n=-(n+2)，由化合價(jià)規(guī)則知多磷酸根離子的通式為：[PnO3n+1](n+2)-；故答案為：[PnO3n+1](n+2)-；

(5)金屬Pt采用“…ABCABC…”型堆積方式，為立方面心結(jié)構(gòu)，因此選C；每個(gè)金晶胞中含有的原子個(gè)數(shù)=8×+6×=4，設(shè)半徑為r，則一個(gè)晶胞的體積為(2r)3，(2r)3×6.02×1023×21.4g/cm3 =M×4g，解得：r=pm，故答案為：C；。