Question

決定物質(zhì)性質(zhì)的重要因素是物質(zhì)結(jié)構(gòu)．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）銅是過(guò)渡元素．化合物中，銅常呈現(xiàn)+1價(jià)或+2價(jià)．
①銅原子的電子排布式

 

．
②右圖為某銅礦晶體結(jié)構(gòu)單元，該銅礦的化學(xué)式為

 

．
③已知，銅的第一電離能為746kJ?mol^-1，第二電離能為1958kJ?mol^-1．請(qǐng)結(jié)合核外電子排布相關(guān)知識(shí)解釋?zhuān)�銅第二電離能遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于第一電離能的原因

 

．
（2）Mg是第三周期元素，該周期部分元素氟化物的熔點(diǎn)見(jiàn)表：

氟化物	NaF	MgF2	SiF4
熔點(diǎn)/K	1266	1534	183

解釋表中氟化物熔點(diǎn)差異的原因

 

．
（3）CO的結(jié)構(gòu)可表示為C≡O(shè)，N₂的結(jié)構(gòu)可表示為N≡N．如表是兩者的鍵能數(shù)據(jù)（單位：kJ?mol^-1）

	C-O	C=O	C≡O(shè)
CO	357.7	798.9	1071.9
	N-N	N=N	N≡N
N2	154.8	418.4	941.7

CO與N₂的結(jié)構(gòu)相似，分子中都含有共價(jià)三鍵，其中含有

 

個(gè)π鍵；結(jié)合數(shù)據(jù)說(shuō)明CO比N₂活潑的原因

 

．
（4）已知A和B為第三周期元素，其原子的第一至第四電離能如表所示：

電離能/kJ?mol-1	I1	I2	I3	I4
A	578	1817	2745	11578
B	738	1451	7733	10540

根據(jù)以上數(shù)據(jù)分析：A通常顯

 

價(jià)，A的電負(fù)性

 

B的電負(fù)性（填“＞”、“＜”或“=”）．
（5）研究物質(zhì)磁性表明：金屬陽(yáng)離子含未成對(duì)電子越多，則磁性越大，磁記錄性能越好．離子型氧化物V₂O₅和CrO₂中，適合作錄音帶磁粉原料的是

 

（填化學(xué)式）．
（6）目前全世界鎳的消費(fèi)量?jī)H次于銅、鋁、鉛、鋅，居有色金屬第五位．鎳行業(yè)發(fā)展蘊(yùn)藏著巨大潛力．
①配合物Ni（CO）₄常溫下為液態(tài)，易溶于CCl₄、苯等有機(jī)溶劑．固態(tài)Ni（CO）₄屬于

 

晶體．
②如右圖所示配合物，其分子內(nèi)存在的作用力有

 

（填編號(hào)）
A．氫鍵                B．離子鍵              C．共價(jià)鍵
D．金屬鍵              E．配位鍵．

Answer 1

考點(diǎn)：晶胞的計(jì)算,原子核外電子排布,元素電離能、電負(fù)性的含義及應(yīng)用

專(zhuān)題：化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：（1）①根據(jù)能量最低原理和洪特規(guī)則書(shū)寫(xiě)電子排布式；②利用均攤法計(jì)算晶胞；③失去1個(gè)電子后，Cu⁺處于穩(wěn)定狀態(tài)，第二電離能較大；
（2）根據(jù)晶體類(lèi)型不同，以及同種晶體類(lèi)型影響微粒之間作用力的因素分析表中氟化物熔點(diǎn)差異的原因；
（3）CO共價(jià)三鍵中含有2個(gè)π鍵；根據(jù)提供的鍵能計(jì)算各物質(zhì)中的第一個(gè)π鍵的鍵能，鍵能越大越穩(wěn)定；
（4）A和B為第三周期元素，A元素的第三電離能遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于第四電離能，說(shuō)明A元素最外層有3個(gè)電子，失去3個(gè)電子時(shí)達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以A為Al元素；B元素的第二電離能遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于第三電離能，則B元素最外層有2個(gè)電子，失去兩個(gè)電子后達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以B為Mg元素，結(jié)合結(jié)構(gòu)和性質(zhì)分析解答；
（5）根據(jù)釩離子和鉻離子未成對(duì)電子判斷；
（6）根據(jù)合物Ni（CO）₄的性質(zhì)、熔點(diǎn)、溶解性判斷晶體類(lèi)型；根據(jù)圖可知碳碳間、碳氮間為共價(jià)鍵，氮鎳間為配位鍵，氧氫間為氫鍵．

解答： 解：（1）①Cu原子核外有29個(gè)電子，Cu的電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹，故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹；
②根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知，O位于頂點(diǎn)和體心，共有：8×

1

8

+1=2個(gè)，Cu位于體心，共4個(gè)，n（Cu）：n（O）=2：1，所以化學(xué)式為Cu₂O，故答案為：Cu₂O；
③Cu原子失去1個(gè)電子后，Cu⁺中的3d軌道處于全充滿(mǎn)狀態(tài)，處于穩(wěn)定狀態(tài)，第二電離能較大，故答案為：Cu⁺中的3d軌道處于全充滿(mǎn)狀態(tài)，較穩(wěn)定；
（2）NaF與MgF₂為離子晶體，SiF₄為分子晶體，故SiF₄的熔點(diǎn)低；Mg²⁺的半徑比Na⁺的半徑小，Mg²⁺帶2個(gè)單位正電荷數(shù)比Na⁺多，故MgF₂的熔點(diǎn)比NaF高；
故答案為：NaF與MgF₂為離子晶體，SiF₄為分子晶體，故SiF₄的熔點(diǎn)低；Mg²⁺的半徑比Na⁺的半徑小，Mg²⁺帶2個(gè)單位正電荷數(shù)比Na⁺多，故MgF₂的熔點(diǎn)比NaF高；
（3）根據(jù)氮?dú)夥肿咏Y(jié)構(gòu)知，一個(gè)CO分子中含有2個(gè)π鍵，根據(jù)表中鍵能知，CO中第一個(gè)π鍵的鍵能是1071.9kJ/mol-798.9kJ/mol=273kJ/mol，N₂中第一個(gè)π鍵的鍵能是941.7kJ/mol-418.4kJ/mol=523.3kJ/mol，CO中第一個(gè)π鍵的鍵能較小，所以CO的第一個(gè)π鍵比N₂更容易斷，所以一氧化碳比氮?dú)饣顫姡?br />故答案為：2；CO中第一個(gè)π鍵的鍵能是1071.9kJ/mol-798.9kJ/mol=273kJ/mol，N₂中第一個(gè)π鍵的鍵能是941.7kJ/mol-418.4kJ/mol=523.3kJ/mol，斷裂一個(gè)π鍵所需的能量，CO比N₂小很多，故CO更活潑；
（4）A和B為第三周期元素，A元素的第三電離能遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于第四電離能，說(shuō)明A元素最外層有3個(gè)電子，失去3個(gè)電子時(shí)達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以A為Al元素；B元素的第二電離能遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于第三電離能，則B元素最外層有2個(gè)電子，失去兩個(gè)電子后達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以B為Mg元素，A元素最外層有3個(gè)電子，常常容易失去3個(gè)電子而達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以A元素通常顯+3價(jià)，由于金屬性Al＜Mg，所以電負(fù)性A＞B，故答案為：+3；＞；
（5）V₂O₅中釩離子的核外電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶；CrO₂中鉻離子的核外電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d²，所以CrO₂中的未成對(duì)電子數(shù)大于V₂O₅中未成對(duì)電子數(shù)，故選CrO₂．故答案為：CrO₂；
（6）配合物Ni（CO）₄常溫為液態(tài)，熔點(diǎn)低，易溶于CCl₄、苯等有機(jī)溶劑，所以Ni（CO）₄屬于分子晶體；根據(jù)圖可知碳碳間、碳氮間為共價(jià)鍵，氮鎳間為配位鍵，氧氫間為氫鍵，故答案為：分子晶體；ACE．

點(diǎn)評(píng)：本題考查較為綜合，涉及電子排布式書(shū)寫(xiě)、晶胞計(jì)算、化學(xué)鍵、電離能、電負(fù)性以及配合物知識(shí)，題目難度中等，本題中易錯(cuò)點(diǎn)為（6），注意配合物的分析和積累．