Question

【題目】碳、氮、氧、氯、鈉、銅等元素的化合物廣泛存在于自然界，回答下列問題：

（1）基態氯原子的價電子排布圖是________________________；基態銅原子核外電子占有的空間運動狀態有____________種

（2）碳、氮、氧三種元素中第一電離能最大的是____________ (填元素符號)CO32-中碳原子的雜化軌道類型為____________。

（3）相同條件下，水的沸點高于液氨，原因是________________________。

（4）銅與CNˉ可形成絡合離子[Cu(CNˉ)4]2-，寫出一種與CNˉ互為等電子體的分子的化學式____________；1 mol[ Cu(CNˉ)4]2-中含有____________molσ鍵；若將[Cu(CNˉ)4]2-中二個CNˉ換為Clˉ，只有一種結構，則[Cu(CNˉ)4]2-中4個氮原子所處空間位置關系為_________。

（5）氯化鈉的晶胞如圖所示。晶體中氯離子以面心立方最密堆積排列，鈉離子嵌入在氯離子之間的空隙中。一個氯離子周圍離氯離子最近的氯離子數目為__________個。已知：半徑r(Clˉ)=apm，r(Na+)=bpm。摩爾質量M(NaCI)=cg·mol-1則氯化鈉晶體的密度為_________g·cm-3

Answer 1

【答案】 15 N sp2 氧元素的電負性大于氮，氧原子的半徑小于氮，水分子間氫鍵比氨分子間氫鍵強 N2或CO 8 正四面體 12 ×1030

【解析】

試題(1)基態氯原子的最外層有7個電子，排布在3s、3p能級上；銅原子核外有29個電子，核外電子排布為1s22s22p63s23p63d104s1；(2)同周期元素從左到右第一電離能增大，ⅤA族原子p軌道半充滿，第一電離能大于ⅥA族元素的原子；CO32-中碳原子的價電子對數是 ；(3) 水分子間氫鍵比氨分子間氫鍵強；(4)等電子體是原子數相同、價電子數相同的微粒；單鍵是σ鍵，三鍵中有1個是σ鍵；若將[Cu(CNˉ)4]2-中二個CNˉ換為Clˉ，只有一種結構，則[Cu(CNˉ)4]2-中4個氮原子所處空間位置關系為正四面體；(5)根據晶胞圖分析氯離子周圍離氯離子最近的氯離子數目；晶體中氯離子以面心立方最密堆積排列，鈉離子嵌入在氯離子之間的空隙中，r(Clˉ)=apm，所以晶胞邊長是pm，根據均攤原則，每個晶胞含有 Clˉ數是 ，含有Na+數是；

解析：(1)基態氯原子的價電子排布在3s、3p能級上，價電子排布圖是；銅原子核外有29個電子，核外電子排布為1s22s22p63s23p63d104s1，排布在15個原子軌道上，所以有15種空間運動狀態；(2)同周期元素從左到右第一電離能增大，ⅤA族原子p軌道半充滿，第一電離能大于ⅥA族元素的原子，所以碳、氮、氧三種元素中第一電離能最大的是N；CO32-中碳原子的價電子對數是 ，所以碳原子的雜化軌道類型為sp2 ；(3) 氧元素的電負性大于氮，氧原子的半徑小于氮，水分子間氫鍵比氨分子間氫鍵強，所以水的沸點高于液氨；(4)等電子體是原子數相同、價電子數相同的微粒，所以與CNˉ互為等電子體的分子的化學式是N2或CO；單鍵是σ鍵，三鍵中有1個是σ鍵，所以1 mol[ Cu(CNˉ)4]2-中含有8molσ鍵；若將[Cu(CNˉ)4]2-中二個CNˉ換為Clˉ，只有一種結構，則[Cu(CNˉ)4]2-中4個氮原子所處空間位置關系為正四面體；(5)根據晶胞圖，1個氯離子周圍離氯離子最近的氯離子數目是12個；晶體中氯離子以面心立方最密堆積排列，鈉離子嵌入在氯離子之間的空隙中，r(Clˉ)=apm，所以晶胞邊長是pm，根據均攤原則，每個晶胞含有 Clˉ數是 ，含有Na+數是；所以密度是×1030 g·cm-3。