Question

【題目】I．向藍色{［Cu(H2O)4]2+}硫酸銅溶液中加入稍過量的氨水，溶液變?yōu)樯钏{色{［Cu(NH3)4]2+}。

(1)H2O和NH3分子中心原子的雜化類型分別為_______、______。分子中的鍵角：H2O_______NH3填(“大于”或“小于’)。原因是______。

(2)通過上述實驗現(xiàn)象可知，與Cu2+的配位能力：H2O___ NH3(填“大于”或“小于”)。

II．鈾是原子反應堆的原料，常見鈾的化合物有UF4、UO2及(NH4)4 ( UO2(CO3)3〕等。回答下列問題：

(1)UF4用Mg或Ca還原可得金屬鈾。基態(tài)氟原子的價電子排布圖為______；

(2)①已知：(NH4)4［UO2(CO3)3] 3UO2+10NH3↑+9CO2↑+N2↑+9H2O↑，(NH4)4［UO2(CO3)3]存在的微粒間作用力是_____。

a．離子鍵 b．共價鍵 c．配位鍵 d．金屬鍵

② CO32-的空間構型______ ，寫出它的等電子體的化學式(分子、離子各寫一種____ 、____ 。

(3)UO2的晶胞結構如下圖所示：

①晶胞中U原子位于面心和頂點，氧原子填充在U原子堆積形成的空隙中，在該空隙中氧原子堆積形成的立體的空間構型為_______(填“立方體”、“四面體、“八面體”)；

②若兩個氧原子間的最短距離為a nm，則UD2晶體的密度為______g·cm-3。(列出含a計算式即可。用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值。)

Answer 1

【答案】sp3 sp3 小于 H2O中氧原子有兩對孤電子對，NH3中氮原子有一對電子孤電子對，孤電子對對成鍵電子對的排斥力大于成鍵電子對間的排斥力，所以H2O的鍵角小于NH3的鍵角 小于 abc 平面三角形 SO3 NO3- 立方體

【解析】

I（1）根據(jù)VSEPR理論和雜化軌道理論判斷雜化方式，孤電子對與鍵合電子對之間的斥力大于鍵合電子對與鍵合電子對之間的斥力；

（2）配合物向生成更穩(wěn)定的配合物轉化；

II（1）基態(tài)氟原子的核外電子排布為1s22s22p5，依據(jù)此可以寫出其價電子排布圖；

（2）①(NH4)4[UO2(CO3)3]是離子化合物，銨根與陰離子之間是離子鍵，銨根和[UO2(CO3)3]4-中既有配位鍵又有極性共價鍵；

②用價層電子對互斥理論判斷CO32-的空間構型；等電子體指原子總數(shù)相等，價電子總數(shù)也相等的微粒；

（3）①O原子在U原子組成空隙中，應該有8個，故應在晶胞分割成8個立方體的中心；

②O原子在晶胞分割成8個立方體的中心，連接后為立方體；兩個氧原子間的最短距離為a nm，則晶胞參數(shù)應為2a nm，再用求晶胞密度。

I、（1）對于H2O，根據(jù)VSEPR理論，O的價層電子對數(shù)=2+=4，則中心O為sp3雜化，對于NH3分子，根據(jù)VSEPR理論，N的價層電子對數(shù)=3+=4，則中心N為sp3雜化；H2O中氧原子有兩對孤電子對，NH3中氮原子有一對電子孤電子對，孤電子對與鍵合電子對之間的斥力大于鍵合電子對與鍵合電子對之間的斥力，則分子中的鍵角：H2O小于NH3，

故答案為：sp3；sp3；小于；H2O中氧原子有兩對孤電子對，NH3中氮原子有一對電子孤電子對，孤電子對對成鍵電子對的排斥力大于成鍵電子對間的排斥力，所以H2O的鍵角小于NH3的鍵角；

（2）配合物向生成更穩(wěn)定的配合物轉化，所以判斷NH3和H2O與Cu2+的配位能力：H2O<NH3，故答案為：<；

II、（1）基態(tài)氟原子的核外電子排布為1s22s22p5，依據(jù)此可以寫出其價電子排布圖為；故答案為：；

（2）①(NH4)4[UO2(CO3)3]是離子化合物，銨根與陰離子之間是離子鍵，銨根和[UO2(CO3)3]4-中既有配位鍵又有極性共價鍵，故答案為：abc；

②CO32-的中心原子C原子的價層電子對數(shù)=3+=3，故其空間構型為平面三角形，與CO32-為等電子體的分子為SO3；離子為NO3-；故答案為：平面三角形；SO3；NO3-；

（3）①由圖可知，U總數(shù)為頂點：，面心：，為四個；O原子在U原子組成空隙中，應該有8個，故應在晶胞分割成8個立方體的中心，連接后為立方體，答案為：立方體；

②O原子在晶胞分割成8個立方體的中心，連接后為立方體；兩個氧原子間的最短距離為a nm，則晶胞參數(shù)應為2a nm，所以晶胞密度為：= g·cm-3；故答案為：。