Question

12．天津8.12爆炸事件中，港口保存有NaCN等劇毒物品．
（1）與C同主族的元素Ge位于第四周期，其原子核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p²
（2）Na、C、N的第一電離能由大到小的順序為N＞C＞Na．
（3）CN^-中C原子的雜化軌道類型是sp，寫出一個與CN^-具有相同空間構(gòu)型和鍵合形式的分子：N₂（填分子式）．
（4）NaCN可用于Au的提�。�4Au+8NaCN+2H₂O+O₂═4Na[Au（CN）₂]+4NaOH．Na[Au（CN）₂]中的配離子為[Au（CN）₂]⁺，0.1mol配離子中含有的σ鍵數(shù)為0.4N_A（用N_A表示阿伏加德羅常數(shù)的值）
（5）NaCN的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，晶胞中Na⁺與CN^-之間的距離為acm，晶胞中Na⁺的配位數(shù)為6，則NaCN的密度為$\frac{49}{2{a}^{3}{N}_{A}}$g•cm^-3（用N_A表示阿伏加德羅常數(shù)的值）．

Answer 1

分析 （1）與C同主族的元素Ge位于第四周期IVA族，根據(jù)能量最低原理書寫核外電子排布式；
（2）同周期隨原子序數(shù)增大元素第一電離能呈增大趨勢，同主族自上而下第一電離能減��；
（3）CN^-與氮氣分子互為等電子體，CN^-中C原子與N原子之間形成3對共用電子對、含有1對孤對電子，雜化軌道數(shù)目為2；
（4）Na[Au（CN）₂]中的配離子為[Au（CN）₂]⁺，該配離子中形成2個配位鍵、CN^-中形成1個三鍵，離子中含有4個σ鍵；
（5）以體心Na⁺研究，與之相鄰的CN^-位于面心，晶胞中Na⁺與CN^-之間的距離為a cm，則晶胞棱長為2a cm，計算晶胞體積，根據(jù)均攤法計算晶胞中晶胞中Na⁺、CN^-離子數(shù)目，再表示出晶胞質(zhì)量，根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$計算晶胞密度．

解答 解：（1）與C同主族的元素Ge位于第四周期IVA族，根據(jù)能量最低原理，其核外電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p²，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p²；
（2）同周期隨原子序數(shù)增大元素第一電離能呈增大趨勢，同主族自上而下第一電離能減小，Na、C、N的第一電離能由大到小的順序為：N＞C＞Na，
故答案為：N＞C＞Na；
（3）CN^-與氮氣分子互為等電子體，與N₂分子具有相同空間構(gòu)型和鍵合形式，CN^-中C原子與N原子之間形成3對共用電子對、含有1對孤對電子，雜化軌道數(shù)目為2，C原子采取sp雜化，
故答案為：sp；N₂；
（4）Na[Au（CN）₂]中的配離子為[Au（CN）₂]⁺，該配離子中形成2個配位鍵、CN^-中形成1個三鍵，離子中含有4個σ鍵，0.1mol配離子中含有的σ鍵數(shù)為0.4N_A，
故答案為：[Au（CN）₂]⁺；0.4N_A；
（5）以體心Na⁺研究，與之相鄰的CN^-位于面心，晶胞中Na⁺的配位數(shù)為6，晶胞中Na⁺與CN^-之間的距離為a cm，則晶胞棱長為2a cm，晶胞體積為（2a cm）³，晶胞中Na⁺離子數(shù)目為1+12×$\frac{1}{4}$=4、CN^-離子數(shù)目為8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，則晶胞質(zhì)量為4×$\frac{49}{{N}_{A}}$g，則晶胞密度為4×$\frac{49}{{N}_{A}}$g÷（2a cm）³=$\frac{49}{2{a}^{3}{N}_{A}}$g．cm^-3，
故答案為：6；$\frac{49}{2{a}^{3}{N}_{A}}$．

點評 本題是對物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的考查，涉及核外電子排布、電離能、雜化方式、等電子體、配合物、晶胞結(jié)構(gòu)與計算等，注意同周期第一電離能異常情況，掌握均攤法進(jìn)行晶胞有關(guān)計算，難度中等．