Question

Ⅰ．黑火药是中国古代四大发明之一，已知它在爆炸时发生反应的化学方程式为：

S＋2KNO₃＋3C==A＋N₂↑＋3CO₂↑(已配平，A特指某一晶体)；请回答下列问题：

（1）S外，上述元素的电负性从大到小依次为________________（填写元素符号）。

（2）在生成物中，A的晶体类型为__________，含极性共价键的分子内的中心原子轨道杂化类型为。

（3）已知CN^-与N₂为等电子体，推算HCN分子中σ键与π键数目之比为___________。

Ⅱ．原子序数小于36的元素E和G，在周期表中既处于同一周期又位于同一族，且原子序数G比E多2。则G元素的基态原子外围电子(价电子)排布式为；E³⁺离子的核外未成对电子数是___________。

Ⅲ．若某金属单质晶体中原子的堆积方式如图甲所示，其晶胞特征如图乙所示，原子之间相互位置关系的平面图如图丙所示。则晶胞中该原子的配位数为；该晶胞的空间利用率为________________。该单质晶体中原子的堆积方式为四种基本堆积方式中的____________。

Ⅳ．在CrCl₃的水溶液中，一定条件下存在组成为[CrCl_n(H₂O)_6﹣n]^x+(n和x均为正整数)的配离子，将其通过氢离子交换树脂(R—H)，可发生离子交换反应：[CrCl_n(H₂O)_6﹣n]^x+＋xR—HR_x[CrCl_n(H₂O)_6﹣n]＋xH⁺；交换出来的H⁺经中和滴定，即可求出x和n，确定配离子的组成。现将含0.0015mol[CrCl_n(H₂O)_6﹣n]^x+的溶液，与R—H完全交换后，中和生成的H⁺需浓度为0.1200mol·L^-1NaOH溶液25.00mL，可知该配离子的化学式为，中心离子的配位数为_________。

Answer

Ⅰ．（1）O>N>C>K（2）离子晶体sp杂化

（3）1∶1Ⅱ．3d84s25Ⅲ．1274%铜型（或面心立方最密堆积）Ⅳ．[CrCl(H2O)5]2+6

【解析】

试题分析：Ⅰ．（1）同周期自左而右电负性增大，金属性越强电负性越小，故电负性O＞N＞C＞K；（2）含极性共价键的分子为CO2，分子中C原子形成2个C=O键，不含孤对电子，杂化轨道数目为2，为sp杂化方式，由原子守恒可知，物质A为K2S，属于离子晶体；（3）CN-与N2结构相似，C原子与N原子之间形成三键，则HCN分子结构式为H-C≡N，三键中含有1个σ键、2个π键，单键属于σ键，故HCN分子中σ键与π键数目之比为1：1；Ⅱ．原子序数小于36的元素E和G，在周期表中既处于同一周期又位于同一族，则E和G处于第Ⅷ族，且原子序数T比Q多2，则E为Fe元素，G为Ni元素，Ni元素是28号元素，Ni原子价电子排布式为3d84s2，Fe3+的核外电子排布式为1s24s22p63s23p63d5，3d能级有5个单电子。Ⅲ．由晶胞结构图可知，以顶点原子为研究对象，与之最近的原子处于面心上，每个顶点原子为12个面共用，故晶胞中该原子的配位数为12，该单质晶体中原子的堆积方式为面心立方最密堆积；Ⅳ．中和生成的H+需浓度为0.1200mol/L氢氧化钠溶液25.00mL，则可以得出H+的物质的量为0.12nol/L×25.00×10-3L=0.0030mol，所以x==2，Cr的化合价为+3价，结合[CrCln（H20）6-n]x+，有3-n=2，可以得知n=1，即该配离子的化学式为[CrCl（H2O）5]2+，中心离子的配位数为6。

【考点定位】电负性、杂化轨道、原子核外电子排布规律、晶胞结构等

【名师点睛】该题考查电负性、杂化轨道类型、晶体类型、核外电子的排布以及配位健的有关判断和计算等，综合性强，是高考中的常见考点和题型。电负性是元素的原子在化合物中吸引电子的能力的标度。元素的电负性越大，表示其原子在化合物中吸引电子的能力越强。电负性可以理解为元素的非金属性，但二者不完全等价。杂化类型有（1）sp杂化：同一原子内由一个ns轨道和一个np轨道发生的杂化，称为sp杂化。杂化后组成的轨道称为sp杂化轨道sp杂化可以而且只能得到两个sp杂化轨道.实验测知，气态BeCl2中的铍原子就是发生sp杂化，它是一个直线型的共价分子.Be原子位于两个Cl原子的中间，键角180°，两个Be－Cl键的键长和键能都相等。（2）sp2杂化：同一原子内由一个ns轨道和二个np轨道发生的杂化，称为sp2杂化。杂化后组成的轨道称为sp2杂化轨道。气态氟化硼（BF3）中的硼原子就是sp2杂化，具有平面三角形的结构。B原子位于三角形的中心，三个B－F键是等同的,键角为120°。（3）sp3杂化：同一原子内由一个ns轨道和三个np轨道发生的杂化，称为sp3杂化,杂化后组成的轨道称为sp3杂化道。sp3杂化可以而且只能得到四个sp3杂化轨道。CH4分子中的碳原子就是发生sp3杂化，它的结构经实验测知为正四面体结构，四个C－H键均等同，键角为109°28′。这样的实验结果，是电子配对法所难以解释的，但杂化轨道理论认为，激发态C原子的2s轨道与三个2p轨道可以发生sp3杂化，从而形成四个能量等同的sp3杂化轨道。