Question

【題目】水是生命之源，它與我們的生活密切相關(guān)。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)和科學(xué)研究中，水也是一種常用的試劑。

（1）水分子中氧原子在基態(tài)時(shí)核外電子排布式為______________________________；

（2）寫出與H2O分子互為等電子體的微粒_________________________（填2種）。

（3）水分子在特定條件下容易得到一個(gè)H＋，形成水合氫離子（H3O＋）。下列對上述過程的描述不合理的是______________

A．氧原子的雜化類型發(fā)生了改變	B．微粒的形狀發(fā)生了改變
C．微粒的化學(xué)性質(zhì)發(fā)生了改變	D．微粒中的鍵角發(fā)生了改變

（4）下列是鈉、碘、金剛石、干冰、氯化鈉晶體的晶胞圖(未按順序排序)。與冰的晶體類型相同的是_________(請用相應(yīng)的編號填寫)

（5）在冰晶體中，每個(gè)水分子與相鄰的4個(gè)水分子形成氫鍵(如圖所示)，已知冰的升華熱是51 kJ/mol，除氫鍵外，水分子間還存在范德華力(11 kJ/mol)，則冰晶體中氫鍵的“鍵能” 是_________kJ/mol；

（6）將白色的無水CuSO4溶解于水中，溶液呈藍(lán)色，是因?yàn)樯�成了一種呈藍(lán)色的配離子。請寫出生成此配離子的離子方程式：__________________________________________________________。

Answer 1

【答案】1S22S22P4 H2S、NH2－ A BC 20 Cu2++4H2O＝[Cu(H2O)4]2+

【解析】

（1）根據(jù)核外電子排布規(guī)律書寫；

（2）原子數(shù)和價(jià)電子數(shù)分別都相等的微粒為等電子體；

（3）根據(jù)水分析以及水合氫離子中含有的化學(xué)鍵類型、空間構(gòu)型判斷；

（4）根據(jù)冰是分子晶體判斷；

（5）根據(jù)升華熱＝范德華力+氫鍵判斷；

（6）根據(jù)銅離子能與水分子形成配位鍵分析。

（1）氧原子的核電荷數(shù)是8，根據(jù)構(gòu)造原理可知外圍電子有6個(gè)電子，2s能級上有2個(gè)電子，2p能級上有4個(gè)電子，所以水分子中氧原子在基態(tài)時(shí)核外電子排布式為1s22s22p4。

（2）水分子含有3個(gè)原子、8個(gè)價(jià)電子，因此與水互為等電子體的微粒有H2S、NH2－。

（3）A、水分子中氧原子含有2個(gè)共價(jià)單鍵和2個(gè)孤電子對，其空間構(gòu)型是V型，所以水中氧的雜化為sp3，H3O+中氧的雜化為sp3，則氧原子的雜化類型沒有改變，A錯(cuò)誤；

B、水分子為V型，H3O+為三角錐型，則微粒的形狀發(fā)生了改變，B正確；

C、因結(jié)構(gòu)不同，則性質(zhì)不同，微粒的化學(xué)性質(zhì)發(fā)生了改變，C正確；

D、水分子為V型，鍵角是104.5°，H3O+為三角錐型，微粒中的鍵角發(fā)生了改變，D正確，答案選A；

（4）冰屬于分子晶體。根據(jù)微粒的晶胞結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可知：A是離子晶體氯化鈉的晶胞，構(gòu)成微粒是離子；B為干冰的晶胞圖，構(gòu)成微粒為分子，屬于分子晶體；C為碘的晶胞圖，構(gòu)成微粒為碘分子，所以分子晶體；D是原子晶體金剛石的晶胞，構(gòu)成微粒是原子；E是金屬晶體鈉的晶胞，構(gòu)成微粒是金屬陽離子和自由電子。則與冰的晶體類型相同的是干冰和碘單質(zhì)，答案選BC。

（5）在冰晶體中，每個(gè)水分子與相鄰的4個(gè)水分子形成氫鍵，則根據(jù)結(jié)構(gòu)圖可知，1mol水中含有2mol氫鍵，升華熱＝范德華力+氫鍵。由于冰的升華熱是51kJ/mol，水分子間的范德華力是11kJ/mol，所以冰晶體中氫鍵的“鍵能”是(51kJ/mol－11kJ/mol)÷2＝20kJ/mol。

（6）無水硫酸銅溶于水后生成水合銅離子，銅離子提供空軌道，水分子中的氧原子提供孤電子對，形成配位鍵，則生成此配合離子的離子方程式Cu2++4H2O＝[Cu(H2O)4]2+。