Question

【化學(xué)---選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)（15分）】“可燃冰”是蘊(yùn)藏于海底的一種潛在能源。它由盛有甲烷、氮?dú)�、氧氣、硫化氫等分子的水分子籠構(gòu)成。

（1）水分子間通過(guò) 相互結(jié)合構(gòu)成水分子籠。N、O、S元素第一電離能由大到小的順序?yàn)? （填元素符號(hào)）。

（2）從海底取得的“多金屬結(jié)核”樣本，樣本中含鐵、錳等多種金屬。

①基態(tài)鉻原子的電子排布式為 。

②金屬鐵的晶體在不同溫度下有兩種堆積方式，晶胞分別如下圖所示。面心立方晶胞和體心立方晶胞中實(shí)際含有的Fe原子個(gè)數(shù)之比為_(kāi)_______。

（3）膽礬CuSO4·5H2O可寫(xiě)成[Cu(H2O) 4]SO4·H2O，其結(jié)構(gòu)示意圖如下：

①寫(xiě)出基態(tài)Cu2+的核外電子排布式 。

②膽礬中含有的粒子間作用力是 （填序號(hào)）。

a.離子鍵

b．極性鍵

c．金屬鍵

d．配位鍵

e．氫鍵

f．非極性鍵

③在硫酸銅溶液中加入過(guò)量KCN，生成配合物[Cu(CN)4]2-，指出1molCN-中鍵的數(shù)目為 。膽礬受熱分解得到銅的某種氧化物，其晶胞結(jié)構(gòu)如上圖所示，則氧的配位數(shù)是 。

Answer 1

（15分）

（1）氫鍵，(1分) N﹥O﹥S，(2分)

（2）①【Ar】3d54s1，(2分) ② 2(2分)

（3）①[Ar]3d9(2分) ② a、b、d、e（全對(duì)給2分，少1個(gè)給1分，有錯(cuò)及少2個(gè)不給分）

③ 1.204×1024(2分) 2 (2分)

【解析】

試題分析：（1）O原子電負(fù)性大且O氧原子半徑小，所以H2O分子間能形成氫鍵，則水分子間通過(guò)氫鍵相互結(jié)合構(gòu)成水分子籠；N元素2p軌道排布3個(gè)電子，為半充滿(mǎn)狀態(tài)，更穩(wěn)定，所以N元素的第一電離能大于O元素，S與O最外層電子數(shù)相同，S電子層大于O，所以O(shè)元素的第一電離能大于S元素，故N、O、S元素第一電離能由大到小的順序?yàn)椋篘﹥O﹥S。

（2）①Cr為24號(hào)元素，因?yàn)殡娮优挪继幱诎氤錆M(mǎn)狀態(tài)時(shí)更穩(wěn)定，所以基態(tài)鉻原子的電子排布式為【Ar】3d54s1。

②根據(jù)均攤法可知，體心立方晶胞含F(xiàn)e原子：1+8×1/8=2，面心立方晶胞含F(xiàn)e原子：1+6×1/2=4，所以面心立方晶胞和體心立方晶胞中實(shí)際含有的Fe原子個(gè)數(shù)之比為2。

（3）①Cu原子失去4s和3d上各1個(gè)電子得Cu2+，所以基態(tài)Cu2+的核外電子排布式為：[Ar]3d9。

②S—O、O—H之間作用力為極性共價(jià)鍵，[Cu(H2O) 4]2+與SO42—之間作用力為離子鍵，OCu之間作用力為配位鍵，O…H之間作用力為氫鍵，所以答案為：a、b、d、e。

③CN-中含有C≡N，含2個(gè)鍵，所以1molCN-中鍵物質(zhì)的量為2mol，數(shù)目為1.204×1024；根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)示意圖，O原子周?chē)��?個(gè)Cu原子，每個(gè)Cu原子由2個(gè)O原子共用，所以氧的配位數(shù)是2。

考點(diǎn)：本題考查電子平衡、第一電離能的比較、微粒間作用力的判斷、晶胞的計(jì)算。