Question

20．（1）鈉鎂鋁三種元素中第一電離能最大的是Mg．
（2）某正二價陽離子核外電子排布式為[Ar]3d⁵，該金屬的元素符號為Mn．
（3）微粒間存在非極性鍵、配位鍵、氫鍵及范德華力的是E．
A．NH₄Cl晶體    B．Na₃AlF₆晶體     C．Na₂CO₃•10H₂O晶體     D．CuSO₄溶液   E．CH₃COOH溶液
（4）部分共價鍵鍵能數(shù)據(jù)如表：

共價鍵	H-H	N-H	N-N	N=N	N≡N
鍵能/kJ•mol-1	436	391	159	418	945

根據(jù)上表數(shù)據(jù)推算并寫出由氮氣和氫氣合成氨氣的熱化學(xué)方程式：N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃（g）△H=-93kJ/mol
（5）如表列出了含氧酸酸性強弱與非羥基氧原子數(shù)的關(guān)系．

	次氯酸	磷酸	硫酸	高氧酸
含氧酸	Cl-OH
非羥基氧原子數(shù)	0	1	2	3
酸性	弱酸	中強酸	強酸	最強酸

由此可得出的判斷含氧酸強弱的一條經(jīng)驗規(guī)律是含氧酸分子結(jié)構(gòu)中含非羥基氧原子數(shù)越多，該含氧酸的酸性越強．亞磷酸 （H₃PO₃ ） 也是中強酸，它的結(jié)構(gòu)式為．亞磷酸與過量的氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為H₃PO₃+2NaOH═Na₂HPO₃+2H₂O．
（6）金屬銅溶于在濃氨水與雙氧水的混合溶液，生成深藍(lán)色溶液．該深藍(lán)色的濃溶液中加入乙醇可見到深藍(lán)色晶體析出，請畫出呈深藍(lán)色的離子的結(jié)構(gòu)簡式．銅晶體為面心立方最密集堆積，銅的原子半徑為127.8pm，列式計算晶體銅的密度9.0 g/cm³．

Answer 1

分析 （1）同周期元素從左到右，第一電離能呈增大趨勢；
（2）正二價陽離子核外電子排布式為[Ar]3d⁵，那么原子核外電子排布為式為：[Ar]3d⁵4s²；
（3）不同非金屬元素之間存在極性共價鍵，相同非金屬元素之間存在非極性共價鍵，活潑金屬與非金屬形成離子鍵；配位鍵是一種特殊的共價鍵，它的特點在于共用的一對電子出自同一原子，而另一個原子有空軌道；所以其特征是成鍵雙方一方提供空軌道一方提供孤對電子；氫鍵是一種特殊的分子間作用力，非化學(xué)鍵；含F(xiàn)、O、N的氫化物中含有氫鍵，分子形成的物質(zhì)之間存在范德華力；
（4）化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)是舊鍵的斷裂和新鍵的形成，反應(yīng)熱等于反應(yīng)物總鍵能減生成物總鍵能；
（5）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可以看出非羥基氧原子數(shù)與酸性強弱的關(guān)系，亞磷酸（H₃PO₃）是中強酸，說明有1個非羥基氧原子，據(jù)此寫出它的結(jié)構(gòu)式，含氧酸中羥基中的氫能被氫氧化鈉中和，據(jù)此寫化學(xué)方程式；
（6）金屬Cu與雙氧水發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成的銅離子隨即與一水合氨中的氮形成配位鍵；銅晶體為面心立方最密集堆積，據(jù)此可計算出晶胞中含有銅原子數(shù)，根據(jù)公式ρ=$\frac{m}{V}$計算得出密度．

解答 解：（1）同周期元素從左到右，第一電離能呈增大趨勢，元素的金屬性Na＞Mg＞Al，但是由于鎂原子的3s能級處于全滿穩(wěn)定狀態(tài)，能量較低，第一電離能比Al元素高，
故答案為：Mg；
（2）正二價陽離子核外電子排布式為[Ar]3d⁵，那么原子核外電子排布為式為：[Ar]3d⁵4s²；即質(zhì)子數(shù)為27，此元素為錳，元素符號為Mn，
故答案為：Mn；
（3）A．NH₄Cl晶體存在極性鍵、配位鍵、離子鍵，故A不選；
B．Na₃AlF₆晶體存在配位鍵、離子鍵，故B不選；
C．Na₂CO₃•10H₂O晶體存在極性鍵、氫鍵及范德華力，故C不選；
D．CuSO₄溶液存在極性鍵、離子鍵，故D不選；
E．CH₃COOH溶液存在非極性鍵（C-C、O-O）、配位鍵、氫鍵及范德華力，故E選；
故選E．
（4）反應(yīng)熱就是斷鍵吸收的能量和形成化學(xué)鍵所放出的能量的差值，所以該反應(yīng)的反應(yīng)熱是△H=3×436 kJ/mol+945 kJ/mol-2×3×391kJ/mol=-93kJ/mol，
即熱化學(xué)方程式是N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃（g）△H=-93kJ/mol，
故答案為：N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃（g）△H=-93kJ/mol；
（5）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可以看出非羥基氧原子數(shù)越多，該含氧酸的酸性越強，亞磷酸（H₃PO₃）是中強酸，說明有1個非羥基氧原子，據(jù)此可寫出它的結(jié)構(gòu)式為：，含氧酸中羥基中的氫能被氫氧化鈉中和，所以1molH₃PO₃可與2molNaOH反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為H₃PO₃+2NaOH=Na₂HPO₃+2H₂O，
故答案為：含氧酸分子結(jié)構(gòu)中含非羥基氧原子數(shù)越多，該含氧酸的酸性越強；；H₃PO₃+2NaOH=Na₂HPO₃+2H₂O；

（6）金屬Cu與雙氧水發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成的銅離子隨即與一水合氨中的氮形成配位鍵，這種離子化合在乙醇中溶解度小而析出深藍(lán)色晶體，其結(jié)構(gòu)為
，銅晶體為面心立方最密堆積，則每個晶胞中含有銅的原子：8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，Cu原子半徑為r=127.8pm=1.278×10^-8cm，設(shè)晶胞的邊長為d，則有$\sqrt{2}$d=4r，所以d=2$\sqrt{2}$r，所以晶體銅的密度ρ=$\frac{4×64}{\frac{{N}_{A}}{1gtgda1^{3}}}$=$\frac{4×64}{{N}_{A}（2\sqrt{2}×127.8×1{0}^{-10}）^{3}}$g/cm³=9.0g/cm³，
故答案為：；9.0．

點評 本題考查了電離能、化學(xué)鍵、分子構(gòu)型及晶胞的計算等內(nèi)容，綜合性強，難度較大，注意利用均攤法計算晶胞原子數(shù)目．