Question

【題目】第四周期元素在生產(chǎn)生活中具有重要的作用。請(qǐng)回答下列問題:

(1)基態(tài)Sc原子的價(jià)電子排布圖為___________________。

(2)Zn2+和CN-、K+可組成化合物K2Zn(CN)4,其中存在的化學(xué)鍵類型有____________；Zn(CN)42-中的配體為_______，配位原子為_____ ,與該配離子中配體等電子體的分子為___。

(3)與Br同主族的短周期元素有F、Cl,這三種元素的簡(jiǎn)單氫化物HF、HCl、HBr的沸點(diǎn)從高到低的順序?yàn)?/span>___________，理由為______。

(4)Fe-Cr-Al合金可作為汽車尾氣催化劑的載體,汽車尾氣催化劑可將NO2還原為無(wú)毒害的氣體,防止HNO3型酸雨的形成,NO2的空間構(gòu)型為_____。HNO3的酸性強(qiáng)于HNO2的原因?yàn)?/span>____________________。

(5)金屬銅采用面心立方堆積方式,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。已知該晶胞的密度為ρg. cm-3,晶胞參數(shù)為anm,阿伏伽德羅常數(shù)為NA,則銅原子的相對(duì)原子質(zhì)量的表達(dá)式為_______(用含有ρ、a、NA的表達(dá)式表示)。

Answer 1

【答案】 離子鍵、共價(jià)鍵、配位鍵 CN－ C N2或CO HF>HBr>HCl HF、HCl、HBr均為分子晶體，HF分子之間存在氫鍵，因此HF的沸點(diǎn)最高，HCl和HBr的相對(duì)分子質(zhì)量大，故HBr的沸點(diǎn)高于HCl； V型 HNO3中N的化合價(jià)為＋5價(jià)，其N的正電性強(qiáng)于HNO2中N，使羥基中O－H鍵的共用電子對(duì)更易偏向O原子，羥基更易電離出H＋，故酸性HNO3強(qiáng)于HNO2

【解析】

(1)Sc原子序數(shù)是21號(hào)元素，屬于過(guò)渡元素，價(jià)電子排布式為3d14s2，然后書寫出價(jià)電子排布圖；

(2)該化合物屬于配合物，內(nèi)界和外界以離子鍵形式結(jié)合，然后按照配合物組成進(jìn)行分析；

(3)分子晶體熔沸點(diǎn)高低的判斷，從是否含有分子間氫鍵、相對(duì)分子質(zhì)量大小角度進(jìn)行分析；

(4)利用VSEPR模型進(jìn)行分析；利用含氧酸酸性強(qiáng)弱規(guī)律進(jìn)行分析；

(5)利用密度的定義進(jìn)行分析計(jì)算；

(1) Sc原子序數(shù)是21號(hào)元素，屬于過(guò)渡元素，價(jià)電子排布式為3d14s2，Sc價(jià)電子排布式圖為；

(2)K2Zn(CN)4中K＋和Zn(CN)42－之間存在離子鍵，Zn2＋和CN－之間構(gòu)成配位鍵，CN－中C和N之間存在共價(jià)鍵，因此該配合物中含有化學(xué)鍵的類型為離子鍵、配位鍵、共價(jià)鍵；Zn2＋提供空軌道，CN－中C提供孤電子對(duì)，因此配體為CN－，配位原子為C；根據(jù)等電子體的定義，與CN－等電子體的分子為N2、CO等；

(3)HF、HCl、HBr都屬于分子晶體，HF含有分子間氫鍵，HCl、HBr不含分子間氫鍵，HBr的相對(duì)分子質(zhì)量大于HCl，HBr的分子間作用力大于HCl，因此沸點(diǎn)大小順序是HF>HBr>HCl；

(4)NO2中含有2個(gè)σ鍵，孤電子對(duì)數(shù)==0.5，可以認(rèn)為中心原子N的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3，NO2的空間構(gòu)型為V型；HNO3中N的化合價(jià)為＋5價(jià)，其N的正電性強(qiáng)于HNO2中N，使羥基中O－H鍵的共用電子對(duì)更易偏向O原子，羥基更易電離出H＋，故酸性HNO3強(qiáng)于HNO2；

(5)根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)，Cu原子位于頂點(diǎn)和面心，個(gè)數(shù)為=4，晶胞的質(zhì)量為g·mol－1，晶胞的體積為(a×10－7)3cm3，根據(jù)密度的定義，，推出M=。