Question

【題目】《美國化學(xué)會志》發(fā)表的文章稱，一氧化碳氧化反應(yīng)使用的金屬氧化物復(fù)合催化劑的設(shè)計取得重大進展。一氧化碳氧化反應(yīng)在銀-氧化銅催化下生成二氧化碳，如圖1所示。

回答下列問題：

（1）Ag在周期表中位于Cu所在副族的下一周期，價電子數(shù)目與銅完全相同，基態(tài)Ag原子的價電子排布圖為__。

（2）CO與N2互為等電子體，則CO的電子式為__，寫出一種與CO互為等電子體的陰離子的離子符號__，C、N、O三種元素中第一電離能最大的為__(填元素符號)；CO與Ni在高溫下可以生成Ni(CO)4，Ni(CO)4中Ni的d軌道是10電子構(gòu)型，即4s軌道的兩個電子也進入3d軌道，外層的s軌道和p軌道形成四個雜化軌道，這種雜化方式為__雜化。據(jù)此推測Ni(CO)4的空間構(gòu)型為__，Ni與CO之間的化學(xué)鍵為__。

（3）一些氧化物的熔點數(shù)據(jù)如下表所示：

表中氧化物之間熔點差異的原因為__。

（4）晶體銀的晶胞如圖2所示。

①晶體銀的堆積方式為__。

②若NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，Mg·mol-1表示銀的摩爾質(zhì)量，dcm表示銀原子的直徑，則晶體銀的密度可表示為__g·cm-3(用含NA、M、d的代數(shù)式表示)。

Answer 1

【答案】 CN－ N sp3 四面體形 配位鍵 CO2、CO是分子晶體，CuO、MgO是離子晶體，分子晶體熔點小于離子晶體，分子晶體中相對分子質(zhì)量越大，范德華力越大，熔點越高，離子晶體中Mg2+半徑比Cu2+半徑小，MgO鍵長短，MgO晶格能大，熔點高 面心立方

【解析】

⑴Ag在周期表中位于Cu所在副族的下一周期，價電子數(shù)目與銅完全相同，Cu價電子為3d104s1；

⑵CO與N2互為等電子體，N2是共用三對電子，根據(jù)價電子關(guān)系N－和O相同，同周期電離能有增大趨勢，但第VA族大于第VIA族元素；Ni外層的s軌道和p軌道形成四個雜化軌道得出雜化方式，從而推出Ni(CO)4的空間構(gòu)型和Ni與CO之間的化學(xué)鍵。

⑶表中氧化物之間熔點差異的原因為CO2、CO是分子晶體，CuO、MgO是離子晶體，M分別分析熔點大小原因。

⑷①晶體銀中銀在面心和頂點上；②先計算棱長，再計算一個晶胞中有銀原子個數(shù)，再計算晶體銀的密度。

⑴Ag在周期表中位于Cu所在副族的下一周期，價電子數(shù)目與銅完全相同，Cu價電子為3d104s1，因此基態(tài)Ag原子的價電子為4d105s1，基態(tài)Ag原子的價電子排布圖為；故答案為：。

⑵CO與N2互為等電子體，N2是共用三對電子，因此則CO的電子式為，根據(jù)價電子關(guān)系N－=O，因此與CO互為等電子體的陰離子的離子符號CN－，同周期電離能有增大趨勢，但第VA族大于第VIA族元素，C、N、O三種元素中第一電離能最大的為N；CO與Ni在高溫下可以生成Ni(CO)4，Ni(CO)4中Ni的d軌道是10電子構(gòu)型，即4s軌道的兩個電子也進入3d軌道，外層的s軌道和p軌道形成四個雜化軌道，這種雜化方式為sp3雜化。據(jù)此推測Ni(CO)4的空間構(gòu)型為四面體形，Ni與CO之間的化學(xué)鍵為配位鍵；故答案為：；CN－；N；sp3；四面體形；配位鍵。

⑶表中氧化物之間熔點差異的原因為CO2、CO是分子晶體，相對分子質(zhì)量越大，范德華力越大，熔點越高，CuO、MgO是離子晶體，Mg2+半徑比Cu2+半徑小，MgO鍵長短，MgO晶格能大，熔點高；故答案為：CO2、CO是分子晶體，CuO、MgO是離子晶體，分子晶體熔點小于離子晶體，分子晶體中相對分子質(zhì)量越大，范德華力越大，熔點越高，離子晶體中Mg2+半徑比Cu2+半徑小，MgO鍵長短，MgO晶格能大，熔點高。

⑷①晶體銀中銀在面心和頂點上，因此銀的堆積方式為面心立方；故答案為：面心立方。

②若NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，Mg·mol-1表示銀的摩爾質(zhì)量，dcm表示銀原子的直徑，設(shè)棱長為a，因此，，一個晶胞中有銀原子個數(shù)為，則晶體銀的密度可表示為，故答案為：。