分析 (1)Cu元素原子核外電子數(shù)為29,其基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p43d104s1,Cu原子失去4s、3d能級的1個電子形成Cu2+;根據(jù)構造原理書寫Cu+基態(tài)核外電子排布式,軌道處于全空、半滿或全滿時最穩(wěn)定;根據(jù)Cu的外圍電子排布式分析;
(2)A、HCHO中的中心原子為sp2雜化;
B、甲醛中含有羥基,與水可以形成氫鍵;
C、苯中碳碳鍵含有6個σ鍵,每個碳氫鍵含有一個σ鍵,苯分子中一共含有12個,故C錯誤;
D、分子晶體晶體的熔點、沸點比原子晶體低;
(3)碳為四價,氮為三價,氧為兩價,氰酸(HOCN)是一種鏈狀分子,且其分子內各原子最外層均已達到穩(wěn)定結構,故N≡C-O-H;氰酸中C原子形成2個σ鍵、沒有孤電子對;CN-中C原子與1個單位負電荷用N原子替換可得CN-等電子體的單質;
(4)①形成配離子具備的條件為:中心原子具有空軌道,配體具有孤對電子對;
②六氰合亞鐵離子[Fe(CN)6]4-中Fe2+與CN-形成配位鍵,CN-中存在C≡N三鍵,為極性共價鍵,三鍵中有1個σ鍵2個π鍵;
(5)根據(jù)均攤法計算晶胞中B、N原子數(shù)目,進而計算晶胞中含有B、N原子總體積,計算晶胞的體積,晶胞的空間利用率=$\frac{晶胞中B、Ni原子總體積}{晶胞體積}$×100%.
解答 解:(1)Cu元素原子核外電子數(shù)為29,其基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1,Cu原子失去4s、3d能級的1個電子形成Cu2+,Cu2+的核外電子排布式為:1s22s22p63s23p63d9;Cu+基態(tài)核外電子排布式1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10 ,原子軌道處于全空、半滿或全滿時最穩(wěn)定,結構上Cu2+為3d9,而Cu+為3d10全充滿更穩(wěn)定;Cu的外圍電子排布式為3d104s1,Cu屬于第IB族元素,在周期表中位于ds區(qū);
故答案為:1s22s22p63s23p63d9;結構上Cu2+為3d9,而Cu+為3d10全充滿更穩(wěn)定;ds;
(2)a.HCHO中的中心原子為sp2雜化,故a錯誤;
b.因為HCHO與水分子間能形成氫鍵,所以HCHO易溶于水,故b正確;
c.苯中碳碳鍵含有6個σ鍵,每個碳氫鍵含有一個σ鍵,苯分子中一共含有12個σ鍵,故c錯誤;
d.CO2為分子晶體,二氧化硅是原子晶體,所以CO2晶體的熔點、沸點都比二氧化硅晶體的低,故d正確;
故答案為:ac;
(3)碳為四價,氮為三價,氧為兩價,氰酸(HOCN)是一種鏈狀分子,且其分子內各原子最外層均已達到穩(wěn)定結構,故N≡C-O-H;氰酸中C原子形成2個σ鍵、沒有孤電子對,C的雜化類型為sp雜化;CN-中C原子與1個單位負電荷用N原子替換可得CN-等電子體的單質為N2,
故答案為:N≡C-O-H;sp雜化;N2;
(4)①形成配離子具備的條件為:中心原子具有空軌道,配體具有孤對電子對;
故答案為:具有孤對電子;
②六氰合亞鐵離子[Fe(CN)6]4-中Fe2+與CN-形成配位鍵,CN-中存在C≡N三鍵,為極性共價鍵,三鍵中有1個σ鍵2個π鍵,所以CN-中共價鍵、配位鍵、σ鍵、π鍵;
故答案為:b;
(5)方氮化硼晶胞結構與金剛石類似,晶胞結構圖為,B占據(jù)立方體的8個頂點和6個面心,所以B原子數(shù)目為=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4,N原子數(shù)目=4;B原子半徑為bpm,則晶胞中B原子總體積=4×$\frac{4}{3}$×π×(b)3pm3=$\frac{16}{3}$πb3pm3,N原子半徑為a pm,則晶胞中N原子總體積=4×$\frac{4}{3}$×π×(a)3pm3=$\frac{16}{3}$πa3cm3,故晶胞中B、N原子總體積=$\frac{16}{3}$π(a3+b3)pm3,根據(jù)硬球接觸模型可知,體對角線四分之一處的原子與頂點上的原子緊貼,設晶胞邊長為x,所以$\frac{1}{4}$×($\sqrt{3}$x)=a+b,x=$\frac{4}{\sqrt{3}}$(a+b),晶胞體積=x3=$\frac{64}{3\sqrt{3}}$(a+b)3pm3,所以間利用率=$\frac{\frac{16}{3}π({a}^{3}+^{3})p{m}^{3}}{\frac{64}{3\sqrt{3}}(a+b)^{3}pm{\;}^{3}}$×100%=$\frac{\sqrt{3}π({a}^{3}+^{3)}}{4(a+b){\;}^{3}}$×100%;
故答案為:4;4;$\frac{{\sqrt{3}π({{a^3}+{b^3}})}}{{4{{({a+b})}^3}}}$×100%.
點評 本題是對物質結構知識的綜合考查,涉及核外電子排布規(guī)律、分子結構與性質、雜化軌道、晶胞計算、空間利用率的計算等,需要學生具有一定的空間想象與數(shù)學計算能力,題目難度中等.
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | Na+、Ag+、NO3-、Cl- | B. | K+、Ba2+、Cl-、CO32- | ||
C. | Na+、Fe3+、NO3-、SO42- | D. | Na+、Mg2+、OH-、NO3- |
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 在精煉銅或電鍍銅的過程中,當陽極析出銅64g轉移電子數(shù)均為2NA | |
B. | 24g石墨烯(單層石墨)中含有六元環(huán)的個數(shù)為NA | |
C. | 1.0mo1•L-1的Na2CO3溶液中所含陰離子數(shù)大于NA個 | |
D. | 1mol的甲基(-CH3)中所含的電子數(shù)為10NA |
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