Question

5．圖1是Na、Cu、Si、H、C、N等元素單質(zhì)的熔點高低的順序，其中c、d均是熱和電的良導體． （1）圖中d的單質(zhì)對應(yīng)元素原子的電子排布式是1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹
（2）單質(zhì)a、b、f對應(yīng)的元素以原子個數(shù)比1：1：1形成的分子中含2個 鍵，2個 鍵．
（3）a與b的元素形成的10個電子中性分子X的空間構(gòu)型為三角錐型；將X溶于水后的溶液滴入到含d元素高價離子的溶液中至過量，生成d元素的離子化學式為[Cu（NH₃）₄]²⁺，其中X與d 高價離子之間以配位鍵相結(jié)合．
（4）圖2是上述六種元素中的一種元素形成的含氧酸的結(jié)構(gòu)，請簡要說明該物質(zhì)易溶于水的原因：
HNO₃是極性分子，易溶于極性的水中；HNO₃分子中的-OH易與水分子之間形成氫鍵．
（5）圖中C單質(zhì)的晶體堆積方式類型是體心立方堆積，這種堆積方式晶胞中原子的配位數(shù)為8．

Answer 1

分析 Na、Cu、Si、H、C、N等元素單質(zhì)中，Na、Cu為金屬晶體，均是熱和電的良導體，C、Si的單質(zhì)為原子晶體，且C單質(zhì)的熔沸點大于Si原子晶體的熔沸點，H、N對應(yīng)的單質(zhì)為分子晶體，其中氫氣的熔點最低，由圖熔點的高低順序可知a為H，b為N，c為Na，d為Cu，e為Si，f為C，結(jié)合對應(yīng)單質(zhì)、化合物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)以及元素周期律的遞變規(guī)律解答該題，
（1）d為Cu，Cu元素為29號元素，原子核外有29個電子，根據(jù)核外電子排布規(guī)律來寫；
（2）單質(zhì)a、b、f對應(yīng)的元素以原子個數(shù)比1：1：1形成的分子為HCN，C-Hσ鍵和1個C-N1個σ鍵和2個π鍵；
（3）a與b的元素形成的10電子中性分子X為NH₃，根據(jù)價電子對互斥理論確定微粒的空間構(gòu)型，與銅離子配位形成四氨合銅絡(luò)離子；
（4）根據(jù)圖二可知該酸為HNO₃，再根據(jù)其結(jié)構(gòu)回答；
（5）C為Na單質(zhì)的晶體堆積方式類型是體心立方堆積，這種堆積方式晶胞中原子的配位數(shù)為8．

解答 解：Na、Cu、Si、H、C、N等元素單質(zhì)中，Na、Cu為金屬晶體，均是熱和電的良導體，C、Si的單質(zhì)為原子晶體，且C單質(zhì)的熔沸點大于Si原子晶體的熔沸點，H、N對應(yīng)的單質(zhì)為分子晶體，其中氫氣的熔點最低，由圖熔點的高低順序可知a為H，b為N，c為Na，d為Cu，e為Si，f為C，
（1）d為Cu，對應(yīng)元素原子的電子排布式：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹，故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹；
（2）單質(zhì)a、b、f對應(yīng)的元素以原子個數(shù)比1：1：1形成的分子為HCN，結(jié)構(gòu)式為H-C≡N，C-Hσ鍵和1個C-N1個σ鍵和2個π鍵，所以分子中含2個σ鍵，2個π鍵，
故答案為：2；2；
（3）a與b的元素形成的10電子中性分子X為NH₃，氨氣分子中價層電子對個數(shù)=σ鍵個數(shù)+孤電子對個數(shù)=3+$\frac{1}{2}$（5-3×1）=4，所以氮原子雜化方式是sp³，因為含有一個孤電子對，所以是三角錐型結(jié)構(gòu)，將NH₃溶于水后的溶液滴入到含Cu元素高價離子的溶液中至過量，Cu²⁺提供空軌道，氨氣分子提供孤對對子，通過配位鍵形成四氨合銅絡(luò)離子，其化學式為[Cu（NH₃）₄]²⁺，
故答案為：三角錐型；[Cu（NH₃）₄]²⁺；配位；
（4）該酸為HNO₃，HNO₃是極性分子，易溶于極性的水中，并且HNO₃分子中的-OH易與水分子之間形成氫鍵，易溶于水；
故答案為：HNO₃是極性分子，易溶于極性的水中；HNO₃分子中的-OH易與水分子之間形成氫鍵；
（5）C為Na單質(zhì)的晶體堆積方式類型是體心立方堆積，這種堆積方式晶胞中原子的配位數(shù)為8，故答案為：體心立方堆積；8．

點評 本題是對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的考查，涉及核外電子排布、雜化軌道、配合物等，根據(jù)圖示推出各對應(yīng)元素是解答關(guān)鍵，需要學生具備扎實的基礎(chǔ)，題目難度中等．