Question

【題目】【化學(xué)——選修物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】主族元素碳、氧、氮、氟、磷、硒及副族元素鎳、銅元素在化學(xué)中有很重要的地位，回答下列問(wèn)題：

(1)在基態(tài)14C原子中,核外存在 對(duì)自旋相反的電子，基態(tài)氮原子的價(jià)層電子排布圖為_(kāi)________________________。

(2)將F2通入稀NaOH溶液中可生成OF2,OF2分子構(gòu)型為 ,其中氧原子的雜化方式為 。

(3)過(guò)渡金屬配合物Ni(CO)n的中心原子價(jià)電子數(shù)與配體提供電子總數(shù)之和為18,則n= 。CO與N2結(jié)構(gòu)相似,CO分子內(nèi)σ鍵與π鍵個(gè)數(shù)之比為 。

(4)CuSO4溶液能用作P4中毒的解毒劑,反應(yīng)可生成P的最高價(jià)含氧酸和銅,該反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。

(5)H2SeO3的K1和K2分別為2.7×10-3和2.5×10-8,H2SeO4第一步幾乎完全電離,K2為1.2×10-2,請(qǐng)根據(jù)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系解釋H2SeO4比H2SeO3酸性強(qiáng)的原因: ;

(6)已知Cu2O為半導(dǎo)體材料,在其立方晶胞內(nèi)部有4個(gè)氧原子,其余氧原子位于面心和頂點(diǎn),則該晶胞中有 個(gè)銅原子。

(7)用晶體的X射線(xiàn)衍射法對(duì)Cu的測(cè)定得到以下結(jié)果：Cu的晶胞為面心立方最密堆積(如右圖)，已知該晶體的密度為9.00 g·cm－3，Cu的原子半徑為_(kāi)_______cm(阿伏加德羅常數(shù)為NA，只要求列式表示)。

Answer 1

【答案】(1) 2 (1分)(1分)

(2)V形(1分) sp3(1分) (3)4(2分) 1∶2(1分)

(4)P4+10CuSO4+16H2O=10Cu+4H3PO4+10H2SO4。(2分)

(5)H2SeO3中的Se為+4價(jià),而H2SeO4中的Se為+6價(jià),正電性更高,導(dǎo)致Se—O—H中O的電子更向Se偏移,越易電離出H+(2分)

(6) 16 (2分) (7)× (2分)

【解析】

試題分析：(1)14C原子核外電子排布為1s22s22p2，核外存在2對(duì)自旋相反的電子，其基態(tài)原子的價(jià)電子排布圖為；

(2)OF2分子中O原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)=2+(6-2×1)×1/2=4，則O原子的雜化類(lèi)型為sp3雜化，V形結(jié)構(gòu)；

(3)Ni的價(jià)電子數(shù)為10，每個(gè)配體提供一個(gè)電子對(duì)，則10+2n=18，故n=4，CO與N2結(jié)構(gòu)相似，含有C≡O(shè)鍵，含有1個(gè)σ鍵，2個(gè)π鍵，CO分子內(nèi)σ鍵與π鍵個(gè)數(shù)之比為1：2；

(4)CuSO4溶液能用作P4中毒的解毒劑，反應(yīng)生成磷酸和銅，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是：P4+10CuSO4+16H2O=10Cu+4H3PO4+10H2SO4；

(5)H2SeO3的分子結(jié)構(gòu)為，Se為+4價(jià)，而H2SeO4的分子結(jié)構(gòu)為，Se為+6價(jià)，后者Se原子吸電子能力強(qiáng)，導(dǎo)致Se-O-H中的O原子更向Se偏移，則羥基上氫原子更容易電離出H+；

(6)該晶胞中O原子數(shù)為4×1+6×1/2+8×1/8=8，由Cu2O中Cu和O的比例可知該晶胞中銅原子數(shù)為O原子數(shù)的2倍，即為16個(gè)；

(7)Cu的晶胞為面心立方最密堆積，以頂點(diǎn)Cu原子研究，與之最近的Cu原子位于面心上，每個(gè)頂點(diǎn)Cu原子為12個(gè)面共用，所以Cu的配位數(shù)為12，根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)圖可知，晶胞中含有銅原子數(shù)為8×1/8+6×1/2=4，設(shè)晶胞的邊長(zhǎng)為a cm，則a3ρNA=4×64，所以a=，由于面對(duì)角線(xiàn)為a，面對(duì)角線(xiàn)的1/4為Cu原子半徑，所以Cu原子半徑為×cm。