题目

题型：不详难度：来源：

 【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)。

答案

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