【題目】中國煉丹家約在唐代或五代時期掌握了以爐甘石點化鍮石(即鍮石金)的技藝:將爐甘石(ZnCO3)、赤銅礦(主要成分Cu2O)和木炭粉混合加熱至800℃左右可制得與黃金相似的鍮石金。回答下列問題:

(1)鋅元素基態(tài)原子的價電子排布式為________________,銅元素基態(tài)原子中的未成對電子數(shù)為_________________。

(2)硫酸鋅溶于過量氨水形成[Zn(NH3)4]SO4溶液。

①[Zn(NH3)4]SO4中,陰離子的立體構型是__________________,[Zn(NH3)4]2+中含有的化學鍵有__________________。

②NH3分子中,中心原子的軌道雜化類型為________________,NH3在H2O中的溶解度____________(填“大”或“小”),原因是_____________________。

(3)銅的第一電離能為I1Cu=745.5kJ·mol-1,第二電離能為I2Cu=1957.9kJ·mol-1,鋅的第一電離能為I1Zn=906.4kJ·mol-1,第二電離能為I2Zn=1733.3kJ·mol-1,I2Cu>I2Zn的原因是___________________。

(4)Cu2O晶體的晶胞結構如圖所示。O2-的配位數(shù)為_______________;若Cu2O的密度為dg·cm-3,則晶胞參數(shù)a=____________nm。

【答案】 3d104s2 1 正四面體 配位鍵和極性共價鍵 sp3 NH3分子和H2O分子均為極性分子,且NH3分子和H2O分子之間能形成氫鍵 銅失去的是全充滿的3d10電子,而鋅失去的是4s1電子 4 ×107

【解析】分析:(1)Zn原子核外有30個電子,根據(jù)構造原理寫出基態(tài)Zn的核外電子排布式,進而寫出價電子排布式。Cu基態(tài)原子中未成對電子數(shù)為1。

(2)①根據(jù)價層電子對互斥理論確定SO42-的立體構型。Zn2+NH3分子間為配位鍵,NH3分子內含極性共價鍵。

②NH3分子中Nsp3雜化。NH3分子和H2O分子都是極性分子,NH3分子和H2O分子間形成氫鍵,NH3H2O中的溶解度大。

(3)從電子排布式的穩(wěn)定性上分析。

(4)用均攤法確定晶胞中微粒的個數(shù),由1mol晶體的質量和密度計算1mol晶體的體積,由1mol晶體的體積和晶胞中微粒的個數(shù)、NA計算晶胞的體積,進而計算晶胞參數(shù)

詳解:(1)Zn原子核外有30個電子,根據(jù)構造原理,基態(tài)Zn原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s2,基態(tài)Zn原子的價電子排布式為3d104s2。Cu原子核外有29個電子,基態(tài)Cu原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1,4s上有1個未成對電子,即基態(tài)Cu原子有1個未成對電子。

(2)①SO42-中中心原子S上的孤電子對數(shù)=(6+2-42)=0,成鍵電子對數(shù)為4,價層電子對數(shù)為0+4=4,VSEPR模型為正四面體型,S上沒有孤電子對,SO42-的立體構型為正四面體。[Zn(NH34]2+Zn2+NH3分子間為配位鍵,NH3分子內含極性共價鍵。

②NH3分子中中心原子N的價層電子對數(shù)=(5-31)+3=4,N原子采取sp3雜化。NH3分子和H2O分子都是極性分子,根據(jù)相似相溶”;NH3分子和H2O分子間形成氫鍵,所以NH3H2O中的溶解度大。

(3)基態(tài)Cu原子的價電子排布式為3d104s1,基態(tài)Zn原子的價電子排布式為3d104s2,Cu的第二電離能失去的是全充滿的3d10電子,Zn的第二電離能失去的是4s1電子,所以I2CuI2Zn。

(4)由晶胞可以看出O2-的配位數(shù)為4。用“均攤法”,1個晶胞中含O2-:8+1=2,Cu+:4,1molCu2O的質量為144g,1mol晶體的體積為144gdg/cm3=cm3,1個晶胞的體積為cm3NA2=cm3,晶胞參數(shù)a=cm=107nm。

練習冊系列答案
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【題目】下列關于化學鍵的敘述正確的是( )

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(1)由于O2和H2O(g)的存在對該實驗有較大影響,實驗中應通入氣體X作為保護氣,試管中的固體藥品可選用________(填序號)。

a.石灰石   b.鋅!  .純堿

(2)實驗開始時,必須先通一段時間X氣體,再加熱反應物,其理由是 ___________________________;當反應引發(fā)后,移走酒精燈,反應能繼續(xù)進行,其原因是______________________。

(3)反應結束后,待冷卻至常溫時,往反應后的混合物中加入稀鹽酸,可觀察到閃亮的火星,產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因是副產(chǎn)物Mg2Si遇鹽酸迅速反應生成SiH4(硅烷)氣體,然后SiH4自燃.用化學方程式表示這兩個反應①___________________________________________

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已知:

①2R-Br+2NaR-R+2NaBr

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回答下列問題:

(1)A的化學名稱為_____________; D的結構簡式為__________________;I的分子式為__________________。

(2)B→C的化學方程式_________________;E→F的化學方程式為_______________。該反應類型為________________

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