Question

【題目】某些過渡元素的相關(guān)化合物在化工、醫(yī)藥、材料等領(lǐng)域有著極為廣泛的應(yīng)用。回答下列問題：

（1）現(xiàn)有銅鋅元素的4種微粒，①鋅：[Ar]3d104s2；②鋅：[Ar]3d104s1；③銅：[Ar]3d104s1；④銅：[Ar]3d10。失去一個(gè)電子需要的最低能量由大到小的順序是___（填字母）。

A ④②①③ B ④②③① C ①②④③ D ①④③②

（2）砷化鎘（Cd3As2）是一種驗(yàn)證三維量子霍爾效應(yīng)的材料。

①砷與鹵素可形成多種鹵化物，AsBr3、AsCl3、AsF3的熔點(diǎn)由低到高的順序?yàn)?/span>__。砷酸的酸性弱于硒酸，從分子結(jié)構(gòu)的角度解釋原因____。

②Cd2＋與NH3形成配離子[Cd（NH3）4]2＋中，配體的空間構(gòu)型為__，畫出配離子的結(jié)構(gòu)式__（不考慮立體構(gòu)型）。

（3）鉻（Cr）、鉬（Mo）、鎢（W）位于同一副族相鄰周期，且原子序數(shù)依次增大。

①基態(tài)鉻原子、鉬原子的核外電子排布特點(diǎn)相同，則基態(tài)鉬原子的價(jià)層電子排布圖為___。

②鉻的晶胞結(jié)構(gòu)如圖A所示，它的堆積模型為____，在該晶胞中鉻原子的配位數(shù)為_____。

③鎢和碳能形成耐高溫、耐磨材料碳化鎢，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖B所示，則碳化鎢的化學(xué)式為___，六棱柱的底邊長為a cm，高為b cm，設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則碳化鎢晶體的密度是___g·cm－3（列出計(jì)算表達(dá)式）。

Answer 1

【答案】A AsF3＜AsCl3＜AsBr3 H2SeO4的非羥基氧原子多，Se的正電性更高，羥基中O原子上的電子向Se偏移的程度大，更容易電離出H+ 三角錐形 體心立方堆積 8 WC

【解析】

(1)結(jié)合電離能的變化規(guī)律分析解題，注意d軌道全充滿的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，電離能較大；

(2)①AsCl3、AsF3、AsBr3都是分子晶體，根據(jù)分子間作用力大小及影響因素與熔點(diǎn)關(guān)系分析；非羥基氧越多，酸性越強(qiáng)；

②[Cd(NH3)4]2＋中配體是NH3，根據(jù)N原子的價(jià)電子對(duì)數(shù)目分析空間構(gòu)型；Cd2+與NH3通過配位鍵結(jié)合成配合離子；

(3)鉻原子核電荷數(shù)為24，晶胞的特點(diǎn)是一個(gè)Cr原子位于八個(gè)Cr原子形成的立方體中心；利用均攤法確定碳化鎢的化學(xué)式，計(jì)算出晶胞的質(zhì)量和體積，再根據(jù)計(jì)算密度。

(1)鋅原子的第一電離能大于銅原子第一電離能，有①＞③；銅的第二電離能大于鋅的第二電離能，有④＞②，鋅的第二電離能大于第一電離能，②＞①，即失去一個(gè)電子需要的最低能量由大到小的順序是④②①③，故答案為A；

(2)①AsBr3、AsCl3、AsF3都是分子晶體，相對(duì)分子質(zhì)量越大，范德華力越大，熔點(diǎn)越高，故熔點(diǎn)由低到高的順序?yàn)?/span>AsF3＜AsCl3＜AsBr3；H2SeO4的非羥基氧原子多，Se的正電性更高，羥基中的O原子的電子向Se偏移程度大，更容易電離出H+，砷酸的酸性弱于硒酸；

②NH3中N原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)目為3+=4，其中有1個(gè)孤對(duì)電子，N原子為sp3雜化，空間構(gòu)型是三角錐形；Cd2+與NH3通過配位鍵結(jié)合成配合離子，N原子提供孤對(duì)電子，中心離子與4個(gè)NH3形成4個(gè)配位鍵，則配離子的結(jié)構(gòu)式為；

(3)①基態(tài)鉻原子的價(jià)電子排布式為3d54s1，鉬原子與鉻原子的核外電子排布特點(diǎn)相同，則基態(tài)鉬原子的價(jià)電子排布式為4d55s1，故價(jià)層電子排布圖為；

②由鉻的晶胞結(jié)構(gòu)可知，一個(gè)Cr原子位于八個(gè)Cr原子形成的立方體中心，則堆積模型為體心立方堆積，在該晶胞中鉻原子的配位數(shù)為8；

③晶胞中碳原子數(shù)為6個(gè)，鎢原子數(shù)為1+2×+6×2×+6×=6，則碳化鎢的化學(xué)式為WC；晶胞的質(zhì)量為g，晶胞的體積為cm3，則晶胞密度= g·cm－3。