Question

（1）HCNO是一種弱酸，它的酸性類似于醋酸，在水中微弱地電離出H⁺和CNO^-．
①C、N、O三種元素的第一電離能由大到小的順序為

 

．
②與CNO^-互為等電子體的分子甲和乙的相對分子質量相等，且由甲組成的物質微溶于水，形成一種二元酸．則甲分子的結構式為

 

，CNO^-的空間構型為

 

．
（2）某X原子的外圍電子排布式為3s²3p⁵，銅與X構成的晶體的晶胞如圖所示（銅原子位于立方體的體內，X原子位于立方體的頂點和面心上）．
①X原子核外電子云共有

 

種不同的伸展方向，有

 

種不同運動狀態(tài)的電子．
②該晶體的化學式為

 

（用元素符號表示）．
③已知該晶體的密度為d g/cm³，阿伏加德羅常數的數值為N_A，則該晶胞的邊長=

 

pm（只寫計算式）．
④已知銅與X的電負性分別為1.9和3.0，則銅與X組成的化合物屬于

 

（填“離子”或“共價”）化合物．
（3）配合物Fe（CO）n的中心原子價電子數與配體提供的電子總數之和為18，則n=

 

，CO分子內σ鍵與π鍵的個數比為

 

．
（4）①已知Fe³⁺可形成配位數為6的配離子[Fe（CN）₆]^3-其空間構型為正八面體，則配體CN^-中C原子的雜化類型為

 

雜化．
②配合物[CO（NH₃）₄Cl₂]的空間構型也為八面體，則其有

 

種不同的結構．

Answer 1

考點：晶胞的計算,原子核外電子排布,判斷簡單分子或離子的構型,配合物的成鍵情況

專題：化學鍵與晶體結構

分析：（1）①根據第一電離能遞變規(guī)律回答；
②與CNO^-互為等電子體的分子中含有三個原子，且價電子數為16，該分子溶于水，形成一種二元酸，可知該分子為CO₂；利用CO₂的空間構型判斷CNO^-空間構型；
（2）根據價電子排布式判斷出X原子為Cl原子；①氯原子核外電子云有s、p，核外有17個電子，則有17種不同運動狀態(tài)；
②利用均攤法計算得出；
③計算出一個晶胞中微粒數，利用化合物的摩爾質量和密度計算出晶胞邊長；
④根據電負性差值判斷化合物類型；
（3）利用Fe的價電子數和CO提供電子對數計算得出；根據CO的結構判斷；
（4）①計算的價電子數判斷雜化類型；
②Co³⁺位于正八面體的中心，NH₃和Cl^-位于正八面體頂點，利用空間想象能力得到答案．

解答： 解：（1）①第一電離能同周期從左到右呈增大趨勢，由于N原子2p軌道半充滿較為穩(wěn)定，其第一電離能高于O，所以第一電離能由大到小順序為：N＞O＞C，
故答案為：N＞O＞C；
②與CNO^-互為等電子體的分子中含有三個原子，且價電子數為16，該分子溶于水，形成一種二元酸，可知該分子為CO₂，其結構式為：O=C=O；CO₂空間構型為直線型，等電子體具有相同的結構和空間構型，則CNO^-空間構型為直線型，
故答案為：O=C=O；直線形；
（2）價電子排布式判斷出X原子為Cl原子；
①s軌道只有1個伸展方向、p軌道有3個伸展方向，價電子排布式3s²3p⁵，含有3個s軌道、3個p軌道，因此其核外電子云（軌道）的伸展方向有4個；核外17個電子的運動狀態(tài)各不相同，因此核外有17種不同運動狀態(tài)的電子，
故答案為：4；17；
②由晶胞結構可知，Cu原子處于晶胞內部，晶胞中含有4個Cu原子，Cl原子屬于頂點與面心上，晶胞中含有Cl原子數目為8×

1

8

+6×

1

2

=4，故化學式為CuCl，
故答案為：CuCl；
 ③一個晶胞的摩爾質量為4×99.5g/mol，晶胞摩爾體積為

4×99.5g/mol

dg/cm3

，則一個晶胞體積為

4×99.5

d?NA

cm³，邊長為

3	4×99.5 dNA

cm=

3	4×99.5 dNA

×1010pm，
故答案為：

3	4×99.5 dNA

×10¹⁰；
④電負性差值大于1.7原子間易形成離子鍵，小于1.7原子間形成共價鍵，銅與X的電負性分別為1.9和3.0，差值為1.1小于1.7，形成共價鍵，
故答案為：共價；
（3）中心原子是鐵原子，其價電子數是8，每個配體提供的電子數是2，8+2n=18，n=5；CO與N₂互為等電子體，所以含有一條σ鍵和兩條π鍵，比值為1：2，
故答案為：5；1：2；
（4）①CN^-與N₂互為等電子體，則形成C≡N，形成兩條π鍵，即p軌道中有兩條為參與雜化，雜化類型為sp雜化，
故答案為：sp；
②Co³⁺位于正八面體的中心，NH₃和Cl^-位于正八面體頂點，當兩個Cl^-相鄰時為一種結構，兩個Cl^-不相鄰時為另一種結構，共有兩種結構，
故答案為：2．

點評：本題考查較為全面，涉及到電子排布式、分子空間構型、雜化類型的判斷、配合物以及有關晶體的計算，但解題具有較強的方法性和規(guī)律性，學習中注意總結如何書寫電子排布式，如何判斷分子空間構型以及有關晶體計算等方法．