Question

【題目】氫、氮、氧、硫、鎂、鐵、銅、鋅等元素及其化合物在人們的日常生活中有著廣泛的用途。回答下列問題：

(1)某同學(xué)根據(jù)已學(xué)知識(shí)，推斷 Mg 基態(tài)原子的核外電子排布為，該同學(xué)所畫的電子排布圖違背了____

(2)Cu 位于____族____區(qū)，Cu＋價(jià)電子排布式為____。

(3)MgCO3的分解溫度____ BaCO3(填“>” 或、“<”)

(4)Ge、As、Se 元素的第一電離能由大到小的順序?yàn)?/span>____

(5)已知 H3BO3 是一元酸，1molH3BO3 在水中完全電離得到的陰離子中含有σ鍵的數(shù)目為____

(6)下列有關(guān)說法不正確的是____。

A.熱穩(wěn)定性：NH3 >PH3，原因是NH3分子間存在氫鍵，而PH3分子間存在范德華力

B.SO2 與 CO2 的化學(xué)性質(zhì)有些類似，但空間結(jié)構(gòu)與雜化方式不同

C.熔、沸點(diǎn)： SiF4< SiCl4< SiBr4 <SiI4 ，原因是分子中共價(jià)鍵鍵能逐漸增大

D.熔點(diǎn)： CaO > KCl > KBr，原因是晶格能逐漸減小

(7)晶體 Cu 的堆積方式如圖所示，其中Cu原子在二維平面里放置時(shí)的配位數(shù)為_________，設(shè)Cu原子半徑為a，晶體的空間利用率為______。(用含π，a、的式子表示，不必化簡)

Answer 1

【答案】泡利原理 IB ds 3d10 < As>Se>Ge 8 NA(或 8×6.02×1023) AC 12

【解析】

(1)Mg的3s軌道上的兩個(gè)電子自旋方向相同；

(2)基態(tài)Cu的價(jià)電子排布式為3d104s1；

(3) 分解生成的MgO、BaO均為離子晶體，離子所帶電荷相同，離子半徑越小，晶格能越大，越穩(wěn)定，反應(yīng)越容易進(jìn)行；

(4) 第一電離能在主族元素中同周期從左到右呈上升趨勢(shì)；

(5) H3AO3為一元弱酸，與水形成配位鍵，電離出[A(OH)4]-與氫離子；

(7)晶體 Cu 的堆積方式為面心立方最密堆積。

(1) 電子排布圖中3s能級(jí)，2個(gè)電子自旋方向相同，違背泡利原理；

(2) 基態(tài)Cu的價(jià)電子排布式為3d104s1，Cu 位于第四周期的IB族ds區(qū)，Cu＋價(jià)電子排布式為3d10；

(3) MgO、BaO均為離子晶體，離子所帶電荷相同，Mg2+、Ba2+的半徑依次增大，MgO的晶格能大于BaO的晶格能，導(dǎo)致MgCO3的分解溫度小于BaCO3的分解溫度；

(4) Ge、As、Se為同周期主族元素，核電荷數(shù)依次遞增，第一電離能呈增大趨勢(shì)，但As的4p轉(zhuǎn)道為半充滿結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定，第一電離能比Se大，則Ge、As、Se 元素的第一電離能由大到小的順序?yàn)椋?/span>As＞Se＞Ge；

(5) H3AO3為一元弱酸，與水形成配位鍵，電離出[A(OH)4]-與氫離子，[A(OH)4]-的結(jié)構(gòu)式為單鍵均為σ鍵，則1mol[A(OH)4]-中含有σ鍵的數(shù)目為8 NA(或 8×6.02×1023)；

(6) A．N的非金屬性比P強(qiáng)，則熱穩(wěn)定性：NH3 >PH3，穩(wěn)定性的差異與NH3分子間存在氫鍵無關(guān)，故A錯(cuò)誤；

B．SiO2與CO2都是酸性氧化物，所以化學(xué)性質(zhì)相似；SiO2是正四面體結(jié)構(gòu)，采用sp3雜化，CO2是直線結(jié)構(gòu)，采用sp2雜化，故B正確；

C．SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4都是分子晶體，結(jié)構(gòu)相似，影響它們?nèi)邸⒎悬c(diǎn)高低的主要因素是分子間作用力，不是化學(xué)鍵強(qiáng)弱，故C錯(cuò)誤；

D．CaO、KCl、KBr都是離子晶體，影響熔、沸點(diǎn)高低的主要因素離子鍵，離子鍵強(qiáng)弱用晶格能來衡量，離子鍵越強(qiáng)晶格能越大。CaO的陰陽離子半徑小、所帶電荷多，所以離子鍵最強(qiáng)，晶格能最大；KBr的陰陽離子半徑大、所帶電荷少，所以離子鍵最弱，晶格能最小，故D正確；

故答案為AC；

(7) 晶體 Cu 的堆積方式為面心立方最密堆積，與Cu原子接觸的硬球有3層，每層有4個(gè)與之等徑且最近，因此晶體中Cu的配位數(shù)為4×3=12；對(duì)于面心立方最密堆積的晶胞而言，一個(gè)晶胞中含有的粒子個(gè)數(shù)為8×+6×＝4，Cu原子半徑為a，則晶胞內(nèi)硬球的體積總和為V球=4×πa3，根據(jù)面心立方最密堆積的硬球接觸模型，設(shè)晶胞參數(shù)為b，根據(jù)立體幾何知識(shí)，存在關(guān)系：b＝4a，則b=2a，因此晶胞的體積為V晶胞=(2a)3，所以，晶胞的空間利用率=×100%=。