Question

【題目】A、B、C、D是原子序數(shù)依次遞增的前四周期元素，A元素的正化合價(jià)與負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和為零；B元素原子的價(jià)電子結(jié)構(gòu)為nsnnpn；C元素基態(tài)原子s能級的電子總數(shù)比p能級的電子總數(shù)多1；D元素原子的M能層全滿，最外層只有一個(gè)電子。請回答：

(1)A元素單質(zhì)的電子式為________；B元素單質(zhì)的一種空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體，熔點(diǎn)>3550 ℃，該單質(zhì)的晶體類型屬于________________；基態(tài)D原子共有__________種不同運(yùn)動狀態(tài)的電子。

(2)A與C形成的最簡單分子的中心原子雜化方式是__________，該分子與D2＋、H2O以2∶1∶2的配比結(jié)合形成的配離子是_______（填化學(xué)式），此配離子中的兩種配體的不同之處為_____________（填標(biāo)號）。

①中心原子的價(jià)層電子對數(shù)　 ②中心原子的孤電子對的對數(shù)　

③中心原子的化學(xué)鍵類型 ④VSEPR模型

(3)1 mol BC－中含有的π鍵數(shù)目為________；寫出與BC－互為等電子體的分子和離子各一種________、_________（填化學(xué)式）。

(4)D2+的硫酸鹽晶體的熔點(diǎn)比D2+的硝酸鹽晶體的熔點(diǎn)高，其原因是___________________________。

(5)D3C具有良好的電學(xué)和光學(xué)性能，其晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，D＋和C3－半徑分別為a pm、b pm，D＋和C3－都是緊密接觸的剛性小球，則C3－的配位數(shù)為________，晶體的密度為_____ g·cm－3。

Answer 1

【答案】H:H 原子晶體或混合晶體 29 sp3 [Cu(H2O)2(NH3)2]2+ ② 2NA CO或N2 C 硫酸銅的晶格能比硝酸銅的晶格能高 6

【解析】

A、B、C、D是原子序數(shù)依次遞增的前四周期元素，B元素原子的價(jià)電子結(jié)構(gòu)為nsnnpn，則B為C，A元素的正化合價(jià)與負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和為零，則A為H，C元素基態(tài)原子s能級的電子總數(shù)比p能級的電子總數(shù)多1，則C為N，D元素原子的M能層全滿，最外層只有一個(gè)電子，則D為Cu。

(1)A元素單質(zhì)為氫氣，其電子式為H:H；B元素單質(zhì)的一種空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體，熔點(diǎn)＞3550 ℃，該單質(zhì)可能為金剛石或石墨，其晶體類型屬于原子晶體或混合晶體；基態(tài)原子有多少個(gè)電子就有多少種不同運(yùn)動狀態(tài)的電子，因此基態(tài)D原子共有29種不同運(yùn)動狀態(tài)的電子；故答案為：H:H；原子晶體或混合晶體；29。

(2)A與C形成的最簡單分子為氨氣，中心原子價(jià)層電子對數(shù)，雜化方式是sp3，該分子與D2＋、H2O以2∶1∶2的配比結(jié)合形成的配離子是[Cu(H2O)2(NH3)2]2+，兩種配體中心原子的價(jià)層電子對數(shù)分別為、；中心原子的孤電子對的對數(shù)，氨氣有1對，水有2對；中心原子的化學(xué)鍵類型都為極性共價(jià)鍵；VSEPR模型都為四面體形；因此配離子中的兩種配體的不同之處為②；故答案為：sp3；[Cu(H2O)2(NH3)2]2+；②。

(3)1 mol BC－即CN－，與氮?dú)饣�為等電子體，因此1 mol CN－含有的π鍵數(shù)目為2NA；根據(jù)C－=N，O=N－，與BC－互為等電子體的分子和離子各一種CO或N2、；故答案為：2NA；CO或N2、。

(4)D2+的硫酸鹽晶體的熔點(diǎn)比D2+的硝酸鹽晶體的熔點(diǎn)高，主要是硫酸根比硝酸根帶的電荷多，硫酸銅的晶格能比硝酸銅的晶格能高；故答案為：硫酸銅的晶格能比硝酸銅的晶格能高。

(5)D3C具有良好的電學(xué)和光學(xué)性能，其晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，D＋和C3－半徑分別為a pm、b pm，D＋和C3－都是緊密接觸的剛性小球，根據(jù)結(jié)構(gòu)分析，以頂點(diǎn)的N3分析，N3的配位數(shù)為6，晶胞中N3個(gè)數(shù)為1，Cu＋個(gè)數(shù)為3，化學(xué)式為Cu3N，晶體的密度為；故答案為：6；。