Question

“可燃冰”是蘊藏于海底的一種潛在能源．它由盛有甲烷、氮氣、氧氣、硫化氫等分子的水分子籠構(gòu)成．

（1）水分子間通過

 

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為

 

（填元素符號）．
（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1所示．面心立方晶胞和體心立方晶胞中實際含有的Fe原子個數(shù)之比為

 

．
（3）膽礬CuSO₄?5H₂O可寫成[Cu（H₂O）₄]SO₄?H₂O，其結(jié)構(gòu)示意圖2如下：
①寫出基態(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）．
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量KCN，生成配合物[Cu（CN）₄]^2-，指出1molCN^-中π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3所示，則氧的配位數(shù)是

 

．

Answer 1

考點：晶胞的計算,原子核外電子排布,元素電離能、電負性的含義及應(yīng)用,配合物的成鍵情況

專題：

分析：（1）水分子間存在氫鍵；同一周期元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而呈增大的趨勢，但第IIA族和第VA族元素的第一電離能大于相鄰元素；同主族從上到下，元素的第一電離逐漸減小；
（2）①原子的核外電子數(shù)與其原子序數(shù)相等，根據(jù)構(gòu)造原理書寫基態(tài)原子核外電子排布式；
②根據(jù)均攤法計算晶胞中Fe原子數(shù)目進行解答；
（3）①根據(jù)Cu的電子排布式書寫Cu²⁺離子的電子排布式；
②離子之間存在離子鍵，非金屬元素之間形成共價鍵，含有孤電子對的原子和含有空軌道的原子之間存在配位鍵，氧原子和氫原子間存在氫鍵；
③根據(jù)CN^-中成鍵情況計算；根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)圖可知氧原子的配位數(shù)．

解答： 解：（1）水分子間存在氫鍵，水分子間通過氫鍵相互結(jié)合構(gòu)成水分子籠；
同一周期元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而呈增大的趨勢，但第IIA族和第VA族元素的第一電離能大于相鄰元素，同主族從上到下，元素的第一電離能逐漸減小，所以N、O、S三種元素的第一電離能由大到小的順序為：N＞O＞S；
故答案為：氫鍵；N＞O＞S；
（2）①Cr屬于24號元素，根據(jù)能量最低原理及洪特規(guī)則特例，其核外電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹或[Ar]3d⁵4s¹，
故答案為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹或[Ar]3d⁵4s¹；
②面心立方晶胞中Fe原子數(shù)目=8×

1

8

+6×

1

2

=4，體心立方晶胞中Fe原子=1+8×

1

8

=2，則面心立方晶胞和體心立方晶胞中實際含有的Fe原子個數(shù)之比=4：2=2：1，
故答案為：2：1；
（3）①Cu（電子排布式為：[Ar]3d¹⁰4s¹）Cu²⁺的過程中，參與反應(yīng)的電子是最外層的4s及3d上各一個電子，故Cu²⁺離子的電子排布式是為：[Ar]3d⁹或1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁹，故答案為：[Ar]3d⁹或1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁹；
②銅離子和硫酸根離子之間存在離子鍵，硫原子和氧原子間存在極性共價鍵，銅原子和氧原子間存在配位鍵，氧原子和氫原子間存在氫鍵，
故選abde；
③在CN^-中C、N之間存在一個參鍵，其中有兩個π鍵，所以1molCN^-中π鍵的數(shù)目為2×6.02×10²³=1.204×10²⁴，根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)圖可知，距離氧原子最近的銅原子有兩個，所以氧的配位數(shù)是2，
故答案為：1.204×10²⁴；2．

點評：本題綜合考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，涉及核外電子排布規(guī)律、電離能、雜化理論、化學鍵、晶體結(jié)構(gòu)等知識，學會利用均攤法確定晶胞中含有原子或離子的個數(shù)，難度中等．