Question

【題目】研究物質(zhì)的結(jié)構(gòu)，用來(lái)探尋物質(zhì)的性質(zhì)，是我們學(xué)習(xí)化學(xué)的重要方法�；卮鹣铝袉�(wèn)題：

(1)Fe、Ru、Os在元素周期表中處于同一列，人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用了Ru、Os的四氧化物。量子化學(xué)理論預(yù)測(cè)鐵也存在四氧化物，但最終人們發(fā)現(xiàn)鐵的化合價(jià)不是+8而是+6。OsO4分子空間形狀是____________，鐵的“四氧化物”分子中，鐵的價(jià)電子排布式是____________，氧的化合價(jià)是___________。

(2)NH3分子中H—N—H鍵角為106.7°，在Ag(NH3)2+中，H—N—H鍵角近似109.5°，鍵角變大的原因是_______________________。

(3)氫鍵的本質(zhì)是缺電子的氫原子和富電子的原子或原子團(tuán)之間的一種弱的電性作用。近年來(lái)，人們發(fā)現(xiàn)了雙氫鍵，雙氫鍵是指帶正電的H原子與帶負(fù)電的H原子之間的一種弱電性相互作用。下列不可能形成雙氫鍵的是_______。

a．Be—H…H—O b．O—H…H—N c．B—H…H—N d．Si—H…H—Al

(4)冰晶石(Na3A1F6)主要用作電解氧化鋁的助熔劑，也用作研磨產(chǎn)品的耐磨添加劑。其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，晶胞是正四棱柱形狀，Na(I)位于側(cè)棱中心和底面中心，Na(II)位于四個(gè)側(cè)面上，AlF63-位于頂點(diǎn)和體心。

AlF中，中心原子周圍的成鍵電子總數(shù)是________個(gè)。若用原子坐標(biāo)來(lái)描述晶胞中所有Na原子的位置，則需要________組原子坐標(biāo)。己知晶胞邊長(zhǎng)為a nm，b nm，冰晶石晶體的密度為__________g·cm-3(Na3AlF6的摩爾質(zhì)量為210g·mol-1)。

Answer 1

【答案】正四面體 3d2 -1，-2 [Ag(NH3)2]+中，配位鍵N-Ag鍵的成鍵電子對(duì)相比NH3中的孤電子對(duì)N-H鍵的排斥力變小，故[Ag(NH3)2]+中H-N-H鍵角變大 bd 12 6

【解析】

(1)Fe、Ru、Os在元素周期表中處于同一列，性質(zhì)有相似性。OsO4分子空間形狀與FeO4相同，是正四面體，鐵的“四氧化物”分子中，正六價(jià)的鐵核外的3d軌道上的值為3+0.4×2=3.8，而4s軌道為4+0.4×0=4.0，3d<4s，所以鐵的價(jià)電子排布式是3d2，鐵的化合價(jià)為+6，即氧的化合價(jià)是-1，-2。

(2)NH3分子中H—N—H鍵角為106.7°，在Ag(NH3)2+中，H—N—H鍵角近似109.5°，鍵角變大的原因是[Ag(NH3)2]+中，配位鍵N-Ag鍵的成鍵電子對(duì)相比NH3中的孤電子對(duì)N-H鍵的排斥力變小，故[Ag(NH3)2]+中H-N-H鍵角變大。

(3)氫鍵的本質(zhì)是缺電子的氫原子和富電子的原子或原子團(tuán)之間的一種弱的電性作用。雙氫鍵是指帶正電的H原子與帶負(fù)電的H原子之間的一種弱電性相互作用。

a．Be—H中氫原子帶負(fù)電，H—O中氫原子帶正電，符合雙氫鍵定義；

b．O—H和H—N中氫原子均帶正電，不符合題意；

c．B—H中氫原子帶負(fù)電，H—N中中氫原子帶正電，符合雙氫鍵定義；

d．Si—H…H—Al中氫原子均帶負(fù)電，不符合題意。

答案為bd。

(4)冰晶石(Na3A1F6)晶胞是正四棱柱形狀，Na(I)位于側(cè)棱中心和底面中心，Na(II)位于四個(gè)側(cè)面上，AlF63-位于頂點(diǎn)和體心。

根據(jù)結(jié)構(gòu)可知，AlF中，中心原子周圍的成鍵電子總數(shù)是12個(gè)。若用原子坐標(biāo)來(lái)描述晶胞中所有Na原子的位置，則需要6組原子坐標(biāo)。己知晶胞邊長(zhǎng)為a nm，b nm，冰晶石晶體的密度為g·cm-3(Na3AlF6的摩爾質(zhì)量為210g·mol-1)。