Question

【化學(xué)——選修3物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】（15分）原子序數(shù)依次增大的四種元素A、B、C、D分別處于第一至第四周期，自然界中存在多種A的化合物，B原子核外電子有6種不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，B與C可形成正四面體形分子，D的基態(tài)原子的最外能層只有一個(gè)電子，其他能層均已充滿電子。

請(qǐng)回答下列問題：

（1）這四種元素中電負(fù)性最大的元素，其基態(tài)原子的價(jià)電子排布圖為 。

（2）C所在主族的前四種元素分別與A形成的化合物，沸點(diǎn)由高到低的順序是 （填化學(xué)式），呈現(xiàn)如此遞變規(guī)律的原因是 。

（3）B元素可形成多種單質(zhì)，一種晶體結(jié)構(gòu)如圖一所示，其原子的雜化類型為 ，另一種的晶胞如圖二所示，該晶胞的空間利用率為 （保留兩位有效數(shù)字）。（）

（4）D元素形成的單質(zhì)，其晶體的堆積模型為 ，D的醋酸鹽晶體局部結(jié)構(gòu)如圖三，該晶體中含有的化學(xué)鍵是 (填選項(xiàng)序號(hào))。

①極性鍵 ②非極性鍵 ③配位鍵 ④金屬鍵

（5）向D的硫酸鹽溶液中滴加過量氨水，觀察到的現(xiàn)象是 。請(qǐng)寫出上述過程的離子方程式 。

Answer 1

（15分）

（1） （1分）

（2）HF＞HI＞HBr＞HCl （1分）

HF分子之間形成氫鍵，使共沸點(diǎn)較高，HCl、HBr、HI，分子量越大，范德華力越大，沸點(diǎn)越高。（2分）

（3）sp2 （1分） 34% （2分）

（4）面心立方最密堆積 （2分） ①②③ （2分）

（5）先生成藍(lán)色沉淀，（1分） 繼續(xù)加氨水，沉淀溶解，得到深藍(lán)色透明溶液 （1分）

Cu2++2NH3·H2O＝Cu(OH)2↓+2NH4+ ;Cu(OH)2+4NH3══ [Cu(NH3)4]2++2OH-（各1分，共2分）

【解析】

試題分析：根據(jù)題意可知A是H;B是C；C是Cl；D是Cu。（1）這四種元素中電負(fù)性最大的元素是Cl，其基態(tài)原子的價(jià)電子排布圖為；（2）C所在主族的前四種元素分別是F、Cl、Br、I它們與H形成的化合物是 HF、HCl、HBr、HI，同族元素形成的氫化物結(jié)構(gòu)相似，都是由分子構(gòu)成的物質(zhì)，相對(duì)分子質(zhì)量越大，分子間作用力就越大，物質(zhì)的熔沸點(diǎn)就越高，而HF分子之間除了存在著一般的分子間作用力外，還存在著氫鍵，增加了分子之間的吸引力，使其熔沸點(diǎn)比HI還高。故這幾種氫化物的沸點(diǎn)由高到低的順序是HF＞HI＞HBr＞HCl；呈現(xiàn)如此遞變規(guī)律的原因是HF分子之間形成氫鍵，使共沸點(diǎn)較高，HCl、HBr、HI，分子量越大，范德華力越大，沸點(diǎn)越高。（3）B元素可形成多種單質(zhì)，一種晶體結(jié)構(gòu)如圖一所示，該晶體是石墨晶體，由于每一個(gè)碳原子形成了2個(gè)碳碳單鍵和1個(gè)碳碳雙鍵，所以其原子的雜化類型為sp2雜化；在一個(gè)晶胞中含有的該元素的原子個(gè)數(shù)是8×1+6×1/2+4=8,假設(shè)晶胞的邊長(zhǎng)為L(zhǎng),原子的半徑為r，則該晶胞中晶胞邊長(zhǎng)與原子半徑的關(guān)系是，則，所以該晶胞的空間利用率為；（4）Cu元素形成的單質(zhì)，其晶體的堆積模型為面心立方最密堆積；根據(jù)Cu的醋酸鹽晶體局部結(jié)構(gòu)圖示可知該晶體中含有的化學(xué)鍵是極性鍵、非極性鍵、配位鍵，因此選項(xiàng)是①②③。（5）向CuSO4溶液中滴加過量氨水，首先發(fā)生反應(yīng)Cu2++2NH3·H2O＝Cu(OH)2↓+2NH4+，看到溶液產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，后發(fā)生反應(yīng): Cu(OH)2+4NH3══ [Cu(NH3)4]2++2OH-,沉淀溶解，變?yōu)樗{(lán)色溶液；

考點(diǎn)：考查元素的推斷、元素原子的價(jià)電子排布圖、物質(zhì)熔沸點(diǎn)的比較、原子的雜化、晶體的空間構(gòu)型、利用率的計(jì)算、物質(zhì)微粒內(nèi)的化學(xué)鍵類型、反應(yīng)的現(xiàn)象及方程式的書寫的知識(shí)。