Question

18．在人類文明的歷程中，改變世界的事物很多，其中鐵、硝酸鉀、青霉素、氨、乙醇、二氧化碳、聚乙烯、二氧化硅等多種“分子”改變過(guò)人類的世界．
（1）鐵原子在基態(tài)時(shí)，價(jià)電子（外圍電子）排布式為3d⁶4s²．
（2）硝酸鉀中NO₃^-空間構(gòu)型為平面三角形，寫出與NO₃^-為等電子體的一種非極性分子化學(xué)式BF₃[SO₃（g）、BBr₃等]．
（3）6-氨基青霉烷酸的結(jié)構(gòu)如圖1所示，其中采用sp³雜化的原子有C、N、O、S．

（4）下列說(shuō)法正確的有a（填字母序號(hào)）．
a．乙醇分子間可形成氫鍵，導(dǎo)致其沸點(diǎn)比氯乙烷高
b．鎢的配合物離子[W（CO）₅OH]^-能催化固定CO₂，該配離子中鎢顯-1價(jià)
c．聚乙烯分子中有5n個(gè)σ鍵
d．由下表中數(shù)據(jù)可確定在反應(yīng)Si（s）+O₂（g）═SiO₂（s）中，每生成60g SiO₂放出的能量為（2c-a-b）kJ

化學(xué)鍵	Si-Si	O═O		Si-O
鍵能（kJ•mol-1）	a		b	c

（5）OF₂與H₂O分子結(jié)構(gòu)十分相似，但H₂O分子的極性很強(qiáng)，而OF₂分子的極性卻很�。�試從原子的電負(fù)性和中心原子上的孤電子對(duì)角度解釋原因：從電負(fù)性上看，氧與氫的電負(fù)性大于氧與氟的電負(fù)性差值；②OF₂中氧原子上有兩對(duì)孤電子對(duì)，抵消了F-O鍵中共用電子對(duì)偏向F而產(chǎn)生的極性
（6）銅元素與氫元素形成的一種紅色離子化合物，其晶體結(jié)構(gòu)如圖2所示．則該晶體的化學(xué)式為CuH，密度為$\frac{6×65}{\frac{3\sqrt{3}}{2}a^{2}×1{0}^{-30}{N}_{A}}$g．cm^-3（列式即可，阿佛加特羅定律常數(shù)的值用N_A表示）

Answer 1

分析 （1）Fe為26號(hào)元素，其3d、4s能級(jí)上電子為其價(jià)電子；
（2）硝酸根離子中N原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是3且不含孤電子對(duì)，根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論判斷空間構(gòu)型；原子個(gè)數(shù)相等、價(jià)電子數(shù)相等的微�；�為等電子體；
（3）價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是4的原子采用sp³雜化；
（4）a．分子間氫鍵導(dǎo)致物質(zhì)熔沸點(diǎn)升高；
b．鎢的配合物離子[W（CO）₅OH]^-中W為0價(jià)；
c．聚乙烯（）分子中有（6n-1）個(gè)σ鍵；
d.60gSiO₂的物質(zhì)的量=$\frac{60g}{60g/mol}$=1mol，一個(gè)硅原子含有4個(gè)硅氧鍵；
（5）①?gòu)碾娯?fù)性上看，氧與氫的電負(fù)性大于氧與氟的電負(fù)性差值；
②OF₂中氧原子上有兩對(duì)孤電子對(duì)，抵消了F-O鍵中共用電子對(duì)偏向F而產(chǎn)生的極性．（2分）   
（5）從電負(fù)性上看，氧與氫的電負(fù)性大于氧與氟的電負(fù)性差值；
OF₂中氧原子上有兩對(duì)孤電子對(duì)，抵消了F-O鍵中共用電子對(duì)偏向F而產(chǎn)生的極性；
（6）該晶胞中Cu原子個(gè)數(shù)=3+2×$\frac{1}{2}$+12×$\frac{1}{6}$=6，H原子個(gè)數(shù)=1+3+6×$\frac{1}{3}$=6；密度=$\frac{m}{V}$．

解答 解：（1）鐵是26號(hào)元素，基態(tài)原子核外有26個(gè)電子，3d、4s能級(jí)上電子是其價(jià)電子，根據(jù)構(gòu)造原理知其價(jià)電子排布式為：3d⁶4s²，故答案為：3d⁶4s²；
（2）NO₃^-中N原子價(jià)層電子對(duì)=3+$\frac{1}{2}$（5+1-3×2）=3，且不含孤電子對(duì)，所以是平面三角形結(jié)構(gòu)，
與N0₃^-互為等電子體的一種非極性分子有：BF₃[SO₃（ g）、BBr₃等]，
故答案為：平面正三角形；BF₃[SO₃（ g）、BBr₃等]；
（3）只要共價(jià)單鍵和孤電子對(duì)的和是4的原子就采取sp³雜化，根據(jù)圖片知，采用sp³雜化的原子有C、N、O、S，故答案為：C、N、O、S；
 （4）a．乙醇分子間可形成氫鍵，氯乙烷中不含氫鍵，氫鍵的存在導(dǎo)致乙醇的沸點(diǎn)升高，所以乙醇的沸點(diǎn)比氯乙烷高，故正確；
b．根據(jù)化合物中化合價(jià)的代數(shù)和為0知，鎢的配合物離子[W（CO）₅OH]^-中鎢顯0價(jià)，故錯(cuò)誤；
c．聚乙烯（）分子中有（6n-1）個(gè)σ鍵，故錯(cuò)誤；
d．由表中數(shù)據(jù)知反應(yīng)Si（s）+O₂（g）=SiO₂（s）中，每生成60gSiO₂放出的能量為（4c-2a-b）kJ，故錯(cuò)誤；
故選a；
（5）從電負(fù)性上看，氧與氫的電負(fù)性大于氧與氟的電負(fù)性差值；OF₂中氧原子上有兩對(duì)孤電子對(duì)，抵消了F-O鍵中共用電子對(duì)偏向F而產(chǎn)生的極性，從而導(dǎo)致H₂O分子的極性很強(qiáng)，而OF₂分子的極性卻很小，
故答案為：從電負(fù)性上看，氧與氫的電負(fù)性大于氧與氟的電負(fù)性差值；OF₂中氧原子上有兩對(duì)孤電子對(duì)，抵消了F-O鍵中共用電子對(duì)偏向F而產(chǎn)生的極性，從而導(dǎo)致H₂O分子的極性很強(qiáng)；
（6）該晶胞中Cu原子個(gè)數(shù)=3+2×$\frac{1}{2}$+12×$\frac{1}{6}$=6，H原子個(gè)數(shù)=1+3+6×$\frac{1}{3}$=6，該晶胞中Cu、H原子個(gè)數(shù)之比為6：6=1：1，所以其化學(xué)式為CuH；
該晶胞底面中一個(gè)小三角形面積=（$\frac{1}{2}$×b×10^-10×$\frac{\sqrt{3}}{2}b$×10^-10）cm²，則一個(gè)小三棱柱體積=（$\frac{1}{2}$×b×10^-10×$\frac{\sqrt{3}}{2}b$×10^-10）cm²×a×10^-10cm，該晶胞體積=6×（$\frac{1}{2}$×b×10^-10×$\frac{\sqrt{3}}{2}b$×10^-10）cm²×a×10^-10cm=
$\frac{3\sqrt{3}}{2}a^{2}×1{0}^{-30}$ cm³，
密度=$\frac{m}{V}$=$\frac{\frac{65}{{N}_{A}}×6}{V}$=$\frac{6×65}{\frac{3\sqrt{3}}{2}a^{2}×1{0}^{-30}{N}_{A}}$g/cm³，
故答案為：CuH； $\frac{6×65}{\frac{3\sqrt{3}}{2}a^{2}×1{0}^{-30}{N}_{A}}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重考查學(xué)生知識(shí)運(yùn)用及計(jì)算能力、空間想象能力，難點(diǎn)是（6）晶胞計(jì)算，正確計(jì)算晶胞體積是解（6）題關(guān)鍵，題目難度中等．