Question

18．碳、氮在自然界中廣泛存在．
（1）CH₃COOH中C院子軌道雜化類型有sp³和sp²；1 mol CH₃COOH分子中含有α鍵的數(shù)目為7mol或7×6.02×10²³．
（2）50號(hào)元素Sn在周期表中位置是第五周期第ⅣA族；寫出50號(hào)元素Sn的基態(tài)原子核外電子排布式1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p⁶4d¹⁰5s²5p²或[Kr]4d¹⁰5s²5p²．
（3）錫和碳一樣能生成四氯化物（SnCl₄），然而錫又不同于碳，配位數(shù)可超過(guò)4，SnCl₄兩種可能立體結(jié)構(gòu)分別是正四面體結(jié)構(gòu)和平面正方形結(jié)構(gòu)．
（4）與H₂O電子數(shù)相同的一種含有碳元素的陽(yáng)離子為CH₅⁺
（填化學(xué)式）；H₂O與CH₃CH₃OH可以任意比例互溶，除因?yàn)樗鼈兌际菢O性分子外，還因?yàn)镠₂O與CH₃CH₃OH之間可以形成氫鍵．
（5）元素X的某價(jià)態(tài)離子X(jué)ⁿ⁺中所有電子正好充滿K、L、M三個(gè)電子層，它與N^3-形成的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示．
①該晶體的陽(yáng)離子與陰離子個(gè)數(shù)比為3：1．
②該晶體中Xⁿ⁺離子中n=1．
③晶體中每個(gè)N^3-被6等距離的Xⁿ⁺¹離子包圍．

Answer 1

分析 （1）CH₃COOH中C原子分別形成4個(gè)、3個(gè)δ鍵，沒(méi)有孤對(duì)電子，CH₃CHOOH分子中含有1個(gè)C-C、3個(gè)C-H、1個(gè)C-O、1個(gè)C=O、1個(gè)O-H等化學(xué)鍵；
（2）主族元素中，原子核外電子層數(shù)與其周期數(shù)相等，原子核外最外層電子數(shù)與其主族族序數(shù)相等；根據(jù)能量最低原理書寫核外電子排布；
（3）根據(jù)SnCl₄分子結(jié)構(gòu)中Cl原子的分布位置，若形成立體結(jié)構(gòu)則為正四面體結(jié)構(gòu)，若與Sn原子在同一平面則為平面正方形結(jié)構(gòu)；
（4）H₂O電子數(shù)為10，H₂O與CH₃CH₃OH都含有氫鍵，且都為極性分子，二者互溶；
（5）①根據(jù)均攤法計(jì)算晶胞中Xⁿ⁺、N^3-離子數(shù)目進(jìn)行解答；
②結(jié)合①中計(jì)算，在利用化合價(jià)代數(shù)和為0計(jì)算；
③以頂角上的N^3-為中心，晶胞中與之距離最近的Xⁿ⁺有3個(gè)，而每個(gè)頂點(diǎn)為8個(gè)晶胞共用，棱上原子為4個(gè)晶胞所共用，所以每個(gè)原子為1個(gè)晶胞提供$\frac{1}{4}$．

解答 解：（1）CH₃COOH中C原子分別形成4個(gè)、3個(gè)δ鍵，沒(méi)有孤對(duì)電子，分別為sp³雜化、sp²雜化，CH₃CHOOH分子中含有1個(gè)C-C、3個(gè)C-H、1個(gè)C-O、1個(gè)C=O、1個(gè)O-H等化學(xué)鍵，則1mol CH₃COOH分子中含有σ鍵的數(shù)目為7mol或7×6.02×10²³，
故答案為：sp³和sp²；7mol或7×6.02×10²³；
（2）50號(hào)元素Sn在周期表中位置是第五周期第ⅣA族，50號(hào)元素Sn的基態(tài)原子核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p⁶4d¹⁰5s²5p²或[Kr]4d¹⁰5s²5p²，故答案為：第五周期第ⅣA族；1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p⁶4d¹⁰5s²5p²或[Kr]4d¹⁰5s²5p²；
（3）SnCl₄分子中Cl原子的位置有所不同，根據(jù)分子結(jié)構(gòu)中Cl原子的分布位置，若形成立體結(jié)構(gòu)則為正四面體結(jié)構(gòu)，若Cl原子與Sn原子在同一平面則為平面正方形結(jié)構(gòu)，故答案為：正四面體結(jié)構(gòu)；平面正方形結(jié)構(gòu)；
（4）與H₂O所含電子數(shù)相同的一種含碳的陽(yáng)離子為CH₅⁺，H₂O與CH₃CH₃OH都含有氫鍵，且都為極性分子，二者互溶，
故答案為：CH₅⁺；H₂O與CH₃CH₃OH之間可以形成氫鍵；
（5）①晶胞中Xⁿ⁺可知數(shù)目為12×$\frac{1}{4}$=3、N^3-離子數(shù)目為8×$\frac{1}{8}$=1，故該晶體的陽(yáng)離子與陰離子個(gè)數(shù)比為3：1，故答案為：3：1；
②由化合價(jià)代數(shù)和為0，可知3n-3=0，故n=1，故答案為：1；
③以頂角上的N^3-為中心，晶胞中與之距離最近的Xⁿ⁺有3個(gè)，而每個(gè)頂點(diǎn)為8個(gè)晶胞共用，棱上原子為4個(gè)晶胞所共用，所以每個(gè)原子為1個(gè)晶胞提供$\frac{1}{4}$，故則每個(gè)N^3-周圍與之距離最近的X⁺數(shù)目為：8×3×$\frac{1}{4}$=6，故答案為：6．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了元素周期表及應(yīng)用、化學(xué)鍵、雜化類型以及晶胞結(jié)構(gòu)及計(jì)算，注意利用均攤法進(jìn)行晶胞有關(guān)計(jì)算，需要學(xué)生具有一定空間想象能力，難度中等．