Question

C、N、O、P、S、Cl、Cu、Zn八种元素的单质及化合物在现代工业生产中有着广泛的应用，请回答下列问题：

(1)第一电离能：Zn_______Cu（填“>”或“<”下同）电负性S ______Cl。

(2)写出基态Cu原子的价电子排布式_________________

(3)SO₃的空间构型是________________ ，白磷P₄分子呈正四面体结构，P原子位于正四面体的四个顶点，则P原子的杂化形式为_________________。

(4)与SCN^—互为等电子体的微粒有_________________________(任写两种)。

(5)NH₃、PH₃、AsH₃三者的沸点由高到低的顺序是___________，原因是______________。

(6)Cu与Cl形成的一种化合物的晶胞结构如图所示(黑点代表铜原子)。

①该晶体的化学式为_________。

②已知该晶体中Cu原子和Cl氯原子之间的最短距离apm且恰好为体对角线的，阿伏伽德罗常数为N_A，则该晶体的密度为__________________g/cm³(列出计算式即可)。

Answer

> < 3d104s1 平面三角形 sp3杂化 OCN-、CS2、CO2、N2O NH3>AsH3>PH3 三者均为结构相似的分子晶体，熔沸点高低由相对分子质量决定，且NH3存在分子间氢键，因此NH3熔沸点反常，比另外两种氢化物的熔沸点高 CuCl

【解析】

(1)轨道中电子处于全满、全空、半满时较稳定，失去电子需要的能量较大；

元素的非金属性越强，其相应的电负性就越大；

(2)Cu是29号元素，根据构造原理书写其核外电子排布式；

(3)根据价电子对互斥理论判断微粒的空间构型和原子的杂化方式，价层电子对数=σ键数+孤电子对数；

(4)根据等电子体的含义分析；

(5)NH3分子之间形成了氢键，PH3、AsH3沸点根据分子间作用力强弱分析判断；

(6)①用均摊法计算该晶体的化学式；

②先计算晶胞参数，然后根据密度公式ρ=计算该晶体的密度。

(1)当原子核外的轨道中电子处于全满、全空、半满时较稳定，失去电子需要的能量较大，Zn原子轨道中电子处于全满状态，Cu失去一个电子内层电子达到全充满稳定状态，所以Cu较Zn易失电子，因此第一电离能Cu＜Zn；

元素的非金属性越强，其电负性就越大。由元素的非金属性Cl>S，可知电负性Cl>S；

(2)Cu是29号元素，根据构造原理可得基态Cu原子的价电子排布式为3d104s1；

(3)SO3分子中价层电子对数=σ键数+孤电子对数=3+(6-3×2)=3，是S原子采用sp2杂化，为平面三角形结构；白磷P4分子呈正四面体结构，P原子形成3个σ键，含有1对孤电子对，杂化轨道数目为4，所以P原子的杂化形式为sp3杂化；

(4)原子总数相等、价电子总数也相等的微粒互为等电子体，据此可知与SCN-互为等电子体的微粒有OCN-、CS2、CO2、N2O；

(5)NH3、PH3、AsH3都是由分子构成的物质，在固态时属于分子晶体。由于NH3分子之间形成了氢键，增加了分子之间的吸引力，使其熔沸点在同族元素形成的氢化物中最高；而PH3、AsH3结构相似，由于相对分子质量PH3AsH3>PH3；

(6)①该晶体中含有的Cu原子个数是8；含有的Cl原子个数是，Cu、Cl原子个数比为1:1，因此该晶体的化学式为CuCl；

②该晶体中Cu原子和Cl氯原子之间的最短距离apm且恰好为体对角线的，则晶胞体对角线为4apm，假设晶胞参数为x，则x=4apm，所以x=pm，晶胞体积V=x3，晶胞的质量为m=，则该晶体的密度为ρ==g/cm3。