Question

15．許多金屬及他們的化合物在科學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)中具有許多用途，回答下列有關(guān)問題
（1）下列有關(guān)的說(shuō)法正確的是B
A、第一電離能大小：S＞P＞Si
B、因?yàn)榫Ц衲蹸aO比KCl高，所以KCl比CaO熔點(diǎn)低
C、SO₂與CO₂的化學(xué)性質(zhì)類似，分子結(jié)構(gòu)也都呈直線型，相同條件下SO₂的溶解度更大
D、分子晶體中，共價(jià)鍵鍵能越大，該分子晶體的熔沸點(diǎn)越高
（2）鎳（Ni）可形成多種配合物，且各種配合物有廣泛的用途．某鎳配合物結(jié)構(gòu)如圖所示，分子內(nèi)含有的作用力有ACE（填序號(hào)）．
A．氫鍵　　　　　B．離子鍵　　　　C．共價(jià)鍵
D．金屬鍵　　　E．配位鍵
組成該配合物分子且同屬第二周期元素的電負(fù)性由大到小的順序是O＞N＞C．甲基（-CH₃）中C原子的雜化方式為sp³．
（3）鐵和銅在生產(chǎn)和生活中有重要應(yīng)用，基態(tài)Fe²⁺的M層電子排布式為3s²3p⁶3d⁵，用晶體的x射線衍射發(fā)可以測(cè)得阿伏伽德羅常數(shù)，對(duì)金屬銅的測(cè)定得到以下結(jié)果：晶胞為面心立方最密堆積，邊長(zhǎng)為361pm（提示：1pm=10^-10cm，3.61³=47.05），又知銅的密度為9.00g•cm^-3，則銅晶胞的質(zhì)量是4.23×10^-22g（保留兩位小數(shù)）；阿伏加德羅常數(shù)為6.05×10²³mol^-1（保留兩位小數(shù)）．

Answer 1

分析 （1）A．同一周期元素中，元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而呈增大趨勢(shì)，但第VA族元素的第一電離能大于相鄰元素；
B．晶格能與離子晶體的熔點(diǎn)成正比，離子半徑與晶格能成反比，離子所帶電荷與晶格能成正比；
C．二氧化硫分子中硫原子的價(jià)層電子對(duì)是3且含有一個(gè)電子對(duì)，所以二氧化硫是V形結(jié)構(gòu)，為極性分子，根據(jù)相似相溶原理判斷；
D．分子晶體中，物質(zhì)的熔沸點(diǎn)與其相對(duì)分子質(zhì)量相關(guān)而與共價(jià)鍵鍵能無(wú)關(guān)；
（2）根據(jù)配合物的結(jié)構(gòu)圖可判斷鍵的類型，同周期非金屬越強(qiáng)電負(fù)性越強(qiáng)，甲基中的碳原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)判斷雜化方式；
（3）Fe原子核外有26個(gè)電子，F(xiàn)e³⁺電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵，據(jù)此寫出M層電子排布式，根據(jù)晶胞的邊長(zhǎng)可求得晶胞的體積，晶胞的質(zhì)量=體積×密度，金屬銅晶胞為面心立方最密堆積則每個(gè)晶胞含有4個(gè)銅原子，銅的摩爾質(zhì)量=1/4×晶胞質(zhì)量×N_A，據(jù)此求得N_A．

解答 解：（1）A．同一周期元素中，元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而呈增大趨勢(shì)，但第VA族元素的第一電離能大于相鄰元素，所以第一電離能大�。篜＞S＞Si，故A錯(cuò)誤；
B．晶格能與離子晶體的熔點(diǎn)成正比，離子半徑與晶格能成反比，離子所帶電荷與晶格能成正比，鈣離子電荷大于鉀離子，且鈣離子半徑小于鉀離子，氯離子所帶電荷小于氧離子，且氯離子半徑大于氧離子，所以氯化鉀的晶格能小于氧化鈣，則氯化鉀的熔點(diǎn)比氧化鈣低，故B正確；
C．二氧化硫分子中硫原子的價(jià)層電子對(duì)是3且含有一個(gè)電子對(duì)，所以二氧化硫是V形結(jié)構(gòu)，為極性分子，二氧化碳是非極性分子，根據(jù)相似相溶原理知，二氧化硫易溶于水，故C錯(cuò)誤；
D．分子晶體中，物質(zhì)的熔沸點(diǎn)與其相對(duì)分子質(zhì)量相關(guān)而與共價(jià)鍵鍵能無(wú)關(guān)，故D錯(cuò)誤；
故選B；
（2）氧的電負(fù)性很強(qiáng)，與另外一個(gè)羥基形成氫鍵；配合物中含碳氧鍵、碳?xì)滏I、碳氮雙建等共價(jià)鍵；氮鎳間是配位鍵，不是離子鍵也不是金屬鍵，故選ACE，同周期非金屬越強(qiáng)電負(fù)性越強(qiáng)，所以電負(fù)性O(shè)＞N＞C，甲基中的碳原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為$\frac{4+3+1}{2}$=4，所以甲基中的碳原子是sp³雜化，
故答案為：ACE；O＞N＞C；sp³；
（3）Fe原子核外有26個(gè)電子，核外電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，F(xiàn)e原子失去4s能級(jí)2個(gè)電子、3d能級(jí)1個(gè)電子形成Fe³⁺，F(xiàn)e³⁺電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵，則M層電子排布式為：3s²3p⁶3d⁵；1pm=10^-10cm，故一個(gè)晶胞的體積為（361×10^-10cm）³=4.7×10^-23cm³；晶胞的質(zhì)量=體積×密度，故一個(gè)晶胞的質(zhì)量為4.7×10^-23cm³×9.00g•cm^-3=4.23×10^-22g．金屬銅晶胞為面心立方最密堆積則每個(gè)晶胞含有4個(gè)銅原子，銅的摩爾質(zhì)量=1/4×晶胞質(zhì)量×N_A，所以64g•mol^-1=1/4×4.23×10^-22g×N_A，得N_A=6.05×10²³mol^-1，
故答案為：3s²3p⁶3d⁵；4.23×10^-22；6.05×10²³mol^-1．

點(diǎn)評(píng) 本題考查較綜合，涉及電子排布式、電負(fù)性大小比較、第一電離能、雜化軌道、晶胞的計(jì)算等知識(shí)點(diǎn)，根據(jù)密度公式、元素周期律等知識(shí)點(diǎn)來(lái)分析解答，難點(diǎn)是晶胞的計(jì)算，題目難度中等．