Question

10．2-在水溶液中與HCHO發(fā)生如下反應(yīng)：4HCHO+[Zn（CN）4]2-+4H++4H2O═[Zn（H2O4]2++4HOCH2CN
（1）Zn2+基態(tài)核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10 ．
（2）1mol HCHO分子中含有σ鍵的數(shù)目為3mol．
（3）HOCH2CN分子中碳原子軌道的雜化類型是sp3雜化、sp雜化
（4）碳原子2p能級上的2個(gè)電子不相同的方面是c（選填序號(hào)）．
a．能量    b．電子云形狀    c．電子云伸展方向    d．自旋狀態(tài)
（5）[Zn（CN）4]2-中Zn2+與CN-的C原子形成配位鍵．不考慮空間構(gòu)型，2-的結(jié)構(gòu)可用示意圖表示為．
（6）14N原子與12C原子比，質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)都更多，但原子半徑卻更小，請解釋在原子中，質(zhì)子和中子占的體積都很��；電子層數(shù)相同時(shí)，核電荷數(shù)越大，核對外層電子的引力越大，原子半徑越小．

Answer 1

分析 （1）Zn是30號(hào)元素，其原子核外有30個(gè)電子，失去兩個(gè)電子生成鋅離子，根據(jù)構(gòu)造原理書寫其核外電子排布式；
（2）1個(gè)HCHO分子中含有2個(gè)C-H鍵、1個(gè)C=O雙鍵，分子中含有3個(gè)σ鍵；
（3）根據(jù)價(jià)層電子對=σ 鍵電子對+中心原子上的孤電子對判斷，注意三鍵含有1個(gè)σ鍵和2個(gè)π鍵；
（4）同一能級上電子的能量；p軌道的電子云形狀為啞鈴形；電子云伸展方向在三維方向伸展；電子優(yōu)先單獨(dú)占據(jù)一個(gè)軌道，而且自旋方向相同，由此分析解答；
（5）[Zn（CN）₄]^2-中鋅離子提供空軌道，C原子提供電子對形成配位鍵．
（6）質(zhì)子數(shù)越多，原子核中的正電荷對電子的吸引能力越強(qiáng)，電子里核越近．

解答 解：（1）Zn是30號(hào)元素，其原子核外有30個(gè)電子，失去最外層兩個(gè)電子生成鋅離子，根據(jù)構(gòu)造原理書寫其核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰或[Ar]3d¹⁰ ，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰或[Ar]3d¹⁰ ；
（2）單鍵為σ鍵，雙鍵含有1個(gè)σ鍵和1個(gè)π鍵，三鍵含有1個(gè)σ鍵和2個(gè)π鍵，HCHO分子中含有2個(gè)C-H鍵、1個(gè)C=O雙鍵，分子中含有3個(gè)σ鍵，所以1mol甲醛（HCHO）分子中含有的σ鍵數(shù)目為3mol，
故答案為：3；
（3），其中與羥基（-OH）相連的一個(gè)碳為飽和碳原子，價(jià)層電子對=4+0=4，雜化軌道類型為SP³，另外一碳原子與氮原子形成碳氮三鍵，三鍵含有1個(gè)σ鍵和2個(gè)π鍵，價(jià)層電子對=2+$\frac{4-4×1}{2}$=2，所以碳原子雜化軌道類型為SP，
故答案為：sp³雜化、sp雜化；
（4）氮原子核外電子排布為：1s²2s²2p²，
a．同一能級上電子的能量，則碳原子2p亞層上的2個(gè)電子的能量相同，故a不選；
b．p軌道的電子云形狀為啞鈴形，則碳原子2p亞層上的2個(gè)電子的電子云形狀相同，故b不選；
c．碳原子2p亞層上的2個(gè)電子的電子云在三維方向伸展，即電子云伸展方向不同，故c選；
d．電子優(yōu)先單獨(dú)占據(jù)一個(gè)軌道，而且自旋方向相同，所以碳原子2p亞層上的2個(gè)電子的自旋方向相同，故d不選，
故答案為：C；
（5）[Zn（CN）₄]^2-中鋅離子提供空軌道，C原子提供電子對形成配位鍵，結(jié)構(gòu)示意圖表示為：，圖示箭頭表示碳提供電子給鋅，
故答案為：；
（6）在原子中，質(zhì)子和中子占的體積都很小，質(zhì)子數(shù)越多，原子核中的正電荷對電子的吸引能力越強(qiáng)，電子里核越近，¹⁴N原子與¹²C原子比，質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)都更多，核電荷數(shù)更大，核對外層電子的引力更大，所以¹⁴N原子的原子半徑更��；
故答案為：在原子中，質(zhì)子和中子占的體積都很��；電子層數(shù)相同時(shí)，核電荷數(shù)越大，核對外層電子的引力越大，原子半徑越�。�

點(diǎn)評 本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，涉及核外電子排布式書寫、σ鍵的數(shù)目、雜化理論的應(yīng)用、配位鍵等知識(shí)點(diǎn)，知道配位鍵的表示方法是解答的易錯(cuò)點(diǎn)，難點(diǎn)是HOCH₂CN分子中碳原子軌道的雜化判斷，題目難度中等．