Question

【題目】第四周期元素在生產生活中具有重要的作用。請回答下列問題:

(1)基態Sc原子的價電子排布圖為___________________。

(2)Zn2+和CN-、K+可組成化合物K2Zn(CN)4,其中存在的化學鍵類型有____________；Zn(CN)42-中的配體為_______，配位原子為_____ ,與該配離子中配體等電子體的分子為___。

(3)與Br同主族的短周期元素有F、Cl,這三種元素的簡單氫化物HF、HCl、HBr的沸點從高到低的順序為___________，理由為______。

(4)Fe-Cr-Al合金可作為汽車尾氣催化劑的載體,汽車尾氣催化劑可將NO2還原為無毒害的氣體,防止HNO3型酸雨的形成,NO2的空間構型為_____。HNO3的酸性強于HNO2的原因為____________________。

(5)金屬銅采用面心立方堆積方式,其晶胞結構如圖所示。已知該晶胞的密度為ρg. cm-3,晶胞參數為anm,阿伏伽德羅常數為NA,則銅原子的相對原子質量的表達式為_______(用含有ρ、a、NA的表達式表示)。

Answer 1

【答案】 離子鍵、共價鍵、配位鍵 CN－ C N2或CO HF>HBr>HCl HF、HCl、HBr均為分子晶體，HF分子之間存在氫鍵，因此HF的沸點最高，HCl和HBr的相對分子質量大，故HBr的沸點高于HCl； V型 HNO3中N的化合價為＋5價，其N的正電性強于HNO2中N，使羥基中O－H鍵的共用電子對更易偏向O原子，羥基更易電離出H＋，故酸性HNO3強于HNO2

【解析】

(1)Sc原子序數是21號元素，屬于過渡元素，價電子排布式為3d14s2，然后書寫出價電子排布圖；

(2)該化合物屬于配合物，內界和外界以離子鍵形式結合，然后按照配合物組成進行分析；

(3)分子晶體熔沸點高低的判斷，從是否含有分子間氫鍵、相對分子質量大小角度進行分析；

(4)利用VSEPR模型進行分析；利用含氧酸酸性強弱規律進行分析；

(5)利用密度的定義進行分析計算；

(1) Sc原子序數是21號元素，屬于過渡元素，價電子排布式為3d14s2，Sc價電子排布式圖為；

(2)K2Zn(CN)4中K＋和Zn(CN)42－之間存在離子鍵，Zn2＋和CN－之間構成配位鍵，CN－中C和N之間存在共價鍵，因此該配合物中含有化學鍵的類型為離子鍵、配位鍵、共價鍵；Zn2＋提供空軌道，CN－中C提供孤電子對，因此配體為CN－，配位原子為C；根據等電子體的定義，與CN－等電子體的分子為N2、CO等；

(3)HF、HCl、HBr都屬于分子晶體，HF含有分子間氫鍵，HCl、HBr不含分子間氫鍵，HBr的相對分子質量大于HCl，HBr的分子間作用力大于HCl，因此沸點大小順序是HF>HBr>HCl；

(4)NO2中含有2個σ鍵，孤電子對數==0.5，可以認為中心原子N的價層電子對數為3，NO2的空間構型為V型；HNO3中N的化合價為＋5價，其N的正電性強于HNO2中N，使羥基中O－H鍵的共用電子對更易偏向O原子，羥基更易電離出H＋，故酸性HNO3強于HNO2；

(5)根據晶胞的結構，Cu原子位于頂點和面心，個數為=4，晶胞的質量為g·mol－1，晶胞的體積為(a×10－7)3cm3，根據密度的定義，，推出M=。