Question

【題目】金屬互化物屬于合金的一種，大多數(shù)以金屬鍵結(jié)合，如Cu9Al4、Cu5Zn8等，它們的合成對(duì)超導(dǎo)材料、貯氫合金的研究有著重要的意義。

（1）某金屬互化物具有自范性，原子在三維空間里呈周期性有序排列，該金屬互化物屬于__________(填“晶體”或“非晶體”)。

（2）基態(tài)銅原子核外有________種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子，基態(tài)鋁原子有_______個(gè)未成對(duì)電子。

（3）鋅能與類鹵素(CN)2反應(yīng)生成Zn(CN)2。寫出(CN)2的電子式__________，1mol(CN)2分子中含有π鍵的數(shù)目為_________________。

（4）配合物[Cu(En)2]SO4的名稱是硫酸二乙二胺合銅(Ⅱ)，是銅的一種重要化合物。其中En 是乙二胺(H2N-CH2-CH2-NH2)的簡寫。

①該配合物中含有化學(xué)鍵有____________（填字母編號(hào)）。

A.離子鍵 B.極性共價(jià)鍵 C.非極性共價(jià)鍵 D.配位鍵 E.金屬鍵

②配體乙二胺分子中氮原子、碳原子軌道的雜化類型分別為_______________、_______________。

③乙二胺和三甲胺[N(CH3)3]均屬于胺，且相對(duì)分子質(zhì)量相近，但乙二胺比三甲胺的沸點(diǎn)高得多，原因是____________________。

（5）銅與金形成的金屬互化物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，其化學(xué)式為_____________，每個(gè)金原子周圍與之最近且等距的金原子有___________個(gè)，它們構(gòu)成的空間結(jié)構(gòu)為_______________。其晶胞邊長為anm，該金屬互化物的密度為______________g·cm-3(用含a、NA的代數(shù)式表示)。

Answer 1

【答案】 晶體 29 1 2.408×1024（或4NA） ABCD sp3 sp3 乙二胺分子之間可以形成氫鍵，三甲胺分子之間不能形成氫鍵 Cu3Au （或AuCu3） 6 正八面體

【解析】試題分析：（1）晶體是指組成物質(zhì)的分子(或原子、離子)呈空間有規(guī)則周期性排列的固體。（2）原子核外有幾個(gè)電子就有幾種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；根據(jù)基態(tài)鋁原子的核外電子排布式分析未成對(duì)電子數(shù)；（3） (CN)2中C、N之間是叁鍵；單鍵是 鍵，叁鍵中有1個(gè) 鍵和2個(gè) 鍵；（4）① [Cu(En)2]2+、SO42-之間是離子鍵；Cu2+與H2N-CH2-CH2-NH2通過配位鍵結(jié)合；H2N-CH2-CH2-NH2中存在極性共價(jià)鍵和非極性共價(jià)鍵、SO42-中存在極性共價(jià)鍵和配位鍵；②配體乙二胺分子中氮原子形成3個(gè) 鍵、碳原子形成4個(gè) 鍵；③乙二胺分子之間可以形成氫鍵，三甲胺分子之間不能形成氫鍵；（5）根據(jù)均攤原則計(jì)算晶胞的化學(xué)式； 計(jì)算密度；

解析：（1）晶體是指組成物質(zhì)的分子(或原子、離子)呈空間有規(guī)則周期性排列的固體；某金屬互化物具有自范性，原子在三維空間里呈周期性有序排列，所以該金屬互化物屬于晶體；（2）銅原子核外有29個(gè)電子，所以有29種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；基態(tài)鋁原子的核外電子排布式是1s22s22p63s23p1，只有3p軌道上有1個(gè)未成對(duì)電子；（3） (CN)2中C、N之間是叁鍵，所以(CN)2的電子式是；單鍵是 鍵，叁鍵中有1個(gè) 鍵和2個(gè) 鍵，1mol(CN)2分子中含有4molπ鍵，π鍵數(shù)目為4NA；（4）① [Cu(En)2]2+、SO42-之間是離子鍵；Cu2+與H2N-CH2-CH2-NH2通過配位鍵結(jié)合；H2N-CH2-CH2-NH2中存在極性共價(jià)鍵和非極性共價(jià)鍵、SO42-中存在極性共價(jià)鍵和配位鍵，所以[Cu(En)2]SO4含有離子鍵、極性共價(jià)鍵、非極性共價(jià)鍵、配位鍵，選ABCD；②配體乙二胺分子中氮原子形成3個(gè) 鍵，價(jià)電子對(duì)數(shù)是 ，氮原子軌道的雜化類型為sp3；碳原子形成4個(gè) 鍵，價(jià)電子對(duì)數(shù)是 ，碳原子軌道的雜化類型為sp3；③乙二胺分子之間可以形成氫鍵，三甲胺分子之間不能形成氫鍵，所以乙二胺比三甲胺的沸點(diǎn)高得多；（5）根據(jù)均攤原則，晶胞含有銅原子數(shù)是，金原子數(shù)是 ，所以化學(xué)式是Cu3Au；根據(jù)晶胞圖，每個(gè)金原子周圍與之最近且等距的金原子有6個(gè)，它們構(gòu)成的空間結(jié)構(gòu)為正八面體；晶胞的摩爾質(zhì)量是389g/mol，晶胞的體積是 ，所以密度是。