Question

   【化学――选修物质结构与性质】（15分）

有A、B、C、D、E五种元素。其相关信息如下：

请回答下列问题。

(1) 写出E元素原子基态时的电子排布式__________________；

(2) C元素的第一电离能比氧元索的第一电离能 ______ ______ (填“大”或“小”)；

(3) CA₃分子中C原子的杂化轨道类型是____________；

(4) A、C、E三种元素可形成配离子，其中存在的化学键类型有 ______ (填序号）；

①配位键 ②金属键③极性共价键④非极性共价键⑤离子键 ⑥氢键

若具有对称的空间构型，且当中的两个CA₃被两个Cl^-取代时，能得到两种不同结构的产物，则的空间构型为 ______ ______ (填序号)；

a.平面正方形 b.正四面体 c.三角锥型  d. V型

(5) B与D可形成离子化合物,其晶胞结构如右图所示。其中D离子的配位数为_____,若该晶体的密度为ag • cm^－3,则该晶胞的体积是______cm^-3 (写出表达式即可)。

Answer

(1) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s1或[Ar] 3d10 4s1(2)大(3)sp3(4)①③；a (5) 8 ；(4×78/ NAa) cm3.

【解析】本题考查物质结构与性质的有关知识。根据A、B、C、D、E五种元素的相关信息，可以推断出A、B、C、D、E五种元素分别是H、F、N、Ca、Cu。(1) Cu的基态电子排布式为1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s1或[Ar] 3d10 4s1(2)由于N的P电子满足洪特规则，能量降低，第一电离能升高，故N元素的第一电离能比氧元索的第一电离能大。(3)NH3中氮原子最外层有5个电子，与氢共用3个电子，达8电子结构。根据价层电子对互斥理论，四对电子的排布方式为四面体构形，根据杂化轨道理论，应为sp3杂化。(4)[Cu(NH3)4]2+中Cu与NH3通过配位键结合，NH3中N与H通过极性共价键结合。由于[Cu(NH3)4]2+是对称结构，且两个NH3被两个Cl-取代时，能得到两种不同结构的产物。如果[Cu(NH3)4]2+是正四面体结构，两个NH3被两个Cl-取代时，能得到一种产物，不合题意，故[Cu(NH3)4]2+是平面正方形结构。(5)F与Ca形成CaF2，从晶体结构可以看出，氟化钙结构又称萤石型结构，属等轴晶系，面心立方结构。氟化钙是AB2型离子晶体。其中阳离子A(Ca2+)呈立方密堆积，阴离子B(F-)填充在四面体空隙中，面心立方点阵对角线的1/4和3/4处。阴、阳离子的配位数分别为4和8。阳、阴离子半径比R2+/R->0.732。，所以一个氟化钙晶体中有4个氟化钙。该晶体的密度为ag • cm－3，则该晶胞的体积是(4×78/ NAa) cm3。