Question

物质的结构决定性质。回答下列有关问题：

（1）BF₃的空间构型为______。SO₃^2-中心原子的杂化类型是______。

（2）H₂S的沸点比H₂O₂的沸点______选填“高”或“低”；氮化铝、氮化硼、氮化镓三种晶体的结构与金刚石类似，其中熔点最高的是______。

（3）从分子结构的角度分析“白磷不溶于水，易溶于CS₂”的原因______。

（4）CuCl难溶于水但易溶于氨水，其原因是______；此化合物的氨水溶液遇到空气则被氧化为深蓝色，深蓝色溶液中阳离子的化学式为______。

（5）已知CaF₂晶胞结构如图所示，晶体密度为g/cm³，则晶胞的边长是______cm。（N_A表示阿伏加德罗常数，用含、N_A的代数式表达）

（6）一种铜金合金晶体具有立方最密堆积的结构，在晶胞中Cu原子处于面心、Au原子处于顶点位置，该晶体中原子之间的作用力是______；该晶体具有储氢功能，氢原子可进入到Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中。若将Cu原子与Au原子等同看待，该晶体储氢后的晶胞结构与CaF₂的结构相似，该晶体储氢后的化学式为______。

Answer

平面正三角形 sp3 低 BN 白磷是非极性分子，水是极性分子，CS2是非极性分子，相似相溶 Cu+可与氨形成易溶于水的配位化合物(或配离子) [Cu(NH3)4]2+ 金属键 Cu3AuH8

【解析】

（1）BF3中B原子形成3个B-F键，没有孤电子对，价层电子对数3+0=3，空间构型为平面正三角形；SO32-中心原子S原子孤电子对数==1，杂化轨道数目=3+1=4，S原子采取sp3杂化；

（2）H2O2分子之间形成氢键，而H2S分子之间不能形成氢键，常温下前者为液体，后者为气体，故H2S的沸点比H2O2的沸点低；均属于原子晶体，原子半径B＜Al＜Ga，共价键键长：N-B＜N-Al＜N-Ga，故键能N-B＞N-Al＞N-Ga，因此BN的熔点最高；

（3）白磷是非极性分子，水是极性分子，CS2是非极性分子，相似相溶，因此白磷不溶于水，易溶于CS2；

（4）Cu+可与氨形成易溶于水的配位化合物（或配离子），所以该化合物易溶于氨水，此化合物的氨水溶液遇到空气则被氧化为深蓝色，深蓝色溶液中阳离子的化学式为[Cu(NH3)4]2+；

（5）晶胞中黑色球数目为8，白色球数目=8×+6×=4，故黑色球为F，白色球为Ca，晶胞质量=g，晶胞体积=cm3，则晶胞的边长=cm；

（6）该合金晶体中原子之间的作用力为金属键；该晶胞中Au原子个数=8×=1、Cu原子个数=6×=3，氢原子可进入到Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中，H原子应位于晶胞内部，若将Cu原子与Au原子等同看待，该晶体储氢后的晶胞结构与CaF2的结构相似，CaF2晶胞中含有4个Ca2+和8个F-，氢原子相当于晶胞中的F离子，则晶胞中Cu、Au原子总数与H原子数目之比为1：2，所以该晶胞中应含有8个H，该晶体储氢后的化学式为Cu3AuH8。