Question

[化学——选修3：物质结构与性质]

H、C、N、O、Na、Fe、Cu是常见的七种元素，请回答下列问题：

（1）N、O、Na原子第一电离能由小到大的顺序是             （用元素符号和“＜”表示）；Cu原子的特征电子轨道式为               。

（2）N、Na⁺、Fe³⁺、Cu²⁺四种微粒基态的核外电子排布式中未成对电子数最多的是_____；Cu²⁺在水中呈现蓝色是因为形成了水合铜离子，其化学式为          ，水分子与铜离子间结合的化学键名称为        。

（3）根据价层电子对互斥理论判断下列分子或离子中空间构型是V形的是_____(填序号)：①H₃O⁺ 、②H₂O、 ③NO₂⁺ 、④NO₂^- 。

（4）分子(CN)₂中键与键之间的夹角为180°，并有对称性，分子中每个原子最外层均满足8电子稳定结构，其结构式为                      ，1个分子中含有____个键；(CN)₂称为“拟卤素”，具有类似Cl₂的化学性质，则(CN)₂与NaOH水溶液反应的化学方程式为                                       。

（5）O和Na形成的一种只含有离子键的离子化合物，其晶胞结构如图，该离子化合物的化学式为___________；已知该晶胞的密度为，阿伏加德罗常数为N_A，求晶胞边长a=________cm。(用含、N_A的代数式表示)。

Answer

（1）Na＜O＜N （2）Fe3+ [Cu(H2O)4]2+ 配位键（3）② ④（4） 4 (CN)2+2NaOH==NaCN+NaCNO+H2O（5）Na2O

【解析】

试题分析： （1）N、O属于非金属钠是金属，故钠的最小，N、O属于同周期，则N>O；核外电子,电子：[Ar]3d10 4s1，故特征电子轨道式为。

(2) 在N、Na+、Fe3+、Cu2+四种微粒基态的核外电子排布式中，未成对电子数依次是3、0、5、1，故未成对电子数最多的是Fe3+，Cu2+在水中呈现蓝色是因为形成了水合铜离子，其化学式为[Cu(H2O)4]2+，水分子与铜离子间结合的化学键名称为配位键。

（3）H3O+中中心原子O的价层电子对数为(6+3-1）/2=4，孤电子对数为1，所以空间构型是三角锥形；H2O中中心原子O的价层电子对数为(6+2)/2=4，孤电子对数为2，所以空间构型是V形；NO2+中中心原子N的价层电子对数为(5-1)/2=2，孤电子对数为0，所以空间构型是直线形；NO2-中中心原子N的价层电子对数为(5+1)/2=3，孤电子对数为1，所以空间构型是V形，故正确答案是② ④。

（4）分子（CN）2中碳原子按sp杂化，碳碳之间是单键，碳氮之间是参键，其结构式为N≡C-C≡N，碳氮参键中有两个π键，所以1个分子中含有4个π键；(CN)2与NaOH水溶液反应的化学方程式为(CN)2+2NaOH==NaCN+NaCNO+H2O。

（5）根据晶胞结构图，利用均摊法可知，晶胞中含有氧离子个数为8×1/8+6×1/2=4，含有钠离子个数为8，所以化学式为Na2O，根据ρ=m/v可知晶胞体积V=m/ρcm3=,cm3，故所以晶胞边长=。

考点：考查结构化学