Question

（2011?煙臺模擬）【化學--物質結構與性質】
微粒A、B、C為分子，D和F為陽離子，E為陰離子，它們都含有10個電子；B溶于A后所得的物質可電離出D和E；C是重要的化石能源．將A、B和含F離子的物質混合后可得D和一種白色沉淀．G³⁺離子與Ar原子的電子層結構相同．請回答：
（1）基態G原子的外圍電子排布式是

3d¹4s²

．在A、B、C三種分子中，屬于非極性分子的有

CH₄

（寫化學式）．
（2）根據等電子體原理，D離子的空間構型是

正四面體

，其中心原子軌道的雜化類型是

sp³

．
（3）構成C的中心原子可以形成多種單質，其中有一種為空間網狀結構，右圖立方體中心的“”表示該晶體中的一個原子，請在該立方體的頂點上用“”表示出與之緊鄰的原子．
（4）光譜證實F與燒堿溶液反應有Na[F（OH）₄]生成，則Na[F（OH）₄]中不存在

ach

（填字母）．
a．金屬鍵   b．離子鍵   c．非極性鍵   d．極性鍵   f．配位鍵  g．σ鍵   h．π鍵．

Answer 1

分析：（1）根據原子結構書寫外圍電子排布式，根據分子結構確定分子的極性和分類；
（2）根據銨根離子的結構確定空間構型和中心原子的雜化類型；
（3）根據原子晶體金剛石的空間結構來回答；
（4）根據四羥基合鋁酸鈉的成鍵元素情況來確定其中的化學鍵．

解答：解：（1）10電子微粒有：H₂O、NH₃、CH₄、HF、NH₄⁺、OH^-、Al³⁺、Na⁺、O^2-、F^-等微粒，根據B溶于A后所得的物質可電離出D和E，可以知道B為NH₃、A為H₂O、D為NH₄⁺、E為OH^-，C是重要的化石能源，即為甲烷，將A、B和含F離子的物質混合后可得D和一種白色沉淀，故F離子為Al³⁺，G³⁺離子與Ar原子的電子層結構相同，故G原子核外電子數為21，原子最外層電子數為3，其基態G原子的外圍電子排布式為3d¹4s²；在H₂O、NH₃、CH₄中只有CH₄是正四面體結構的非極性分子，故答案為3d¹4s²；CH₄；
 （2）NH₄⁺的空間構型是正四面體，其中氮原子有一對共用電子對，三個未成對電子，故氮原子軌道的雜化類型為sp³雜化，故答案為：正四面體；sp³；
（3）金剛石為一種空間網狀結構的原子晶體，平均每個正四面體中含有四個最近且等距離的碳原子，故答案為：．
（4）在四羥基合鋁酸鈉中，含有鈉離子和四羥基合鋁酸根之間的離子鍵，含有羥基中氧和氫之間的極性共價鍵、π鍵，含有鋁和羥基之間的配位鍵等，故答案為：ach．

點評：本題是一道結構化學知識題目，難度較大，考查學生分析和解決問題的能力．