Question

【題目】原子序數(shù)依次增大的四種元素A、B、C、D分別處于第一至第四周期，自然界中存在多種A的化合物，B原子核外電子有6種不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，B與C可形成正四面體形分子，D的基態(tài)原子的最外能層只有一個(gè)電子，其他能層均已充滿電子。

請回答下列問題：

(1)這四種元素中電負(fù)性最大的元素，其基態(tài)原子的價(jià)電子排布圖為________，第一電離能最小的元素是________(填元素符號(hào))。

(2)C所在主族的前四種元素分別與A形成的化合物，沸點(diǎn)由高到低的順序是________(填化學(xué)式)，呈現(xiàn)如此遞變規(guī)律的原因是___________________。

(3)B元素可形成多種單質(zhì)，一種晶體結(jié)構(gòu)如圖一所示，其原子的雜化類型為________。另一種的晶胞如圖二所示，若此晶胞中的棱長為356.6 pm，則此晶胞的密度為________________________________________________g·cm－3(保留兩位有效數(shù)字)。(＝1.732)

　圖一　　　　　　圖二　　　　　　　圖三

(4)D元素形成的單質(zhì)，其晶體的堆積模型為________，D的醋酸鹽晶體局部結(jié)構(gòu)如圖三，該晶體中含有的化學(xué)鍵是________(填選項(xiàng)序號(hào))。

①極性鍵　�、诜菢O性鍵　　③配位鍵　　④金屬鍵

(5)向D的硫酸鹽溶液中滴加過量氨水，觀察到的現(xiàn)象是________。請寫出上述過程的離子方程式：_________________________________________。

Answer 1

【答案】 Cu HF>HI>HBr>HCl HF分子之間形成氫鍵使其熔沸點(diǎn)較高，HI、HBr、HCl分子之間只有范德華力，相對(duì)分子質(zhì)量越大，范德華力越大 sp2 3.5 面心立方最密堆積 ①②③ 首先形成藍(lán)色沉淀，繼續(xù)滴加氨水，沉淀溶解，得到深藍(lán)色的透明溶液 Cu2＋＋2NH3·H2O=Cu(OH)2↓＋2NH4+、Cu(OH)2＋4NH3=[Cu(NH3)4]2＋＋2OH-

【解析】

自然界中存在多種A的化合物，而且A的原子序數(shù)最小，所以A為H。B原子核外電子有6種不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，B為碳。B與C可形成正四面體形分子，C的原子序數(shù)大于B，所以C為氯。D的基態(tài)原子的最外能層只有一個(gè)電子，其他能層均已充滿電子，則D為Cu。即A、B、C、D四種元素分別為H、C、Cl和Cu。

(1)電負(fù)性是原子對(duì)鍵合電子的吸引能力，四種元素中電負(fù)性最大的為Cl，其基態(tài)原子的價(jià)電子排布式為3s23p5，據(jù)此畫出價(jià)電子排布圖。第一電離能最小的元素是銅。

(2)四種氯化氫的沸點(diǎn)除了氟化氫有氫鍵外，其他三種氫化物的沸點(diǎn)由相對(duì)分子質(zhì)量決定。

(3)圖一是石墨的結(jié)構(gòu)片段，平面結(jié)構(gòu)，碳原子的雜化類型為sp2。求出晶胞中的碳原子個(gè)數(shù)，根據(jù)密度等于質(zhì)量除以體積求密度；

(4)銅晶體的堆積模型是面心立方最密堆積，根據(jù)銅的醋酸鹽晶體局部結(jié)構(gòu)，判斷含有的化學(xué)鍵類型。

(5)向硫酸銅溶液中滴加過量氨水，先生成Cu(OH)2藍(lán)色沉淀，然后沉淀溶解，形成配合物，溶液呈深藍(lán)色。

(1)四種元素中電負(fù)性最大的是Cl，其基態(tài)原子的價(jià)電子數(shù)為7，價(jià)電子排布圖為；結(jié)合第一電離能的變化規(guī)律，可知Cu的第一電離能最小。

(2)鹵化氫隨著相對(duì)分子質(zhì)量遞增，其沸點(diǎn)升高，但HF分子間存在氫鍵，沸點(diǎn)最高，即沸點(diǎn)由高到低的順序是HF>HI>HBr>HCl。

(3)圖一為平面分子，該物質(zhì)碳原子采取sp2雜化；一個(gè)晶胞中含碳原子數(shù)為8×＋6×＋4＝8，該晶胞的密度為g·cm－3≈3.5 g·cm－3。

(4)晶體Cu為面心立方最密堆積，結(jié)合圖三醋酸銅晶體的局部結(jié)構(gòu)可確定其晶體中含有極性鍵、非極性鍵和配位鍵。

(5)硫酸銅溶液中加入氨水會(huì)產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，繼續(xù)滴加氨水，沉淀溶解，得到深藍(lán)色的透明溶液，據(jù)此可寫出反應(yīng)的離子方程式：Cu2＋＋2NH3·H2O=Cu(OH)2↓＋2NH4+、Cu(OH)2＋4NH3=[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－。