Question

【題目】呋喃()和吡咯()是較常見的雜環(huán)化合物呋喃通過下列反應(yīng)可轉(zhuǎn)化為吡咯：

回答下列問題：

(1)呋喃和吡咯所含元素中：電負(fù)性最大的是___________(填元素符號)，第一電離能最大的元素的基態(tài)原子電子排布圖是______________________。

(2)呋喃分子中，碳原子的雜化方式是___________，1mol吡咯分子中含________molσ鍵。

(3)NH3與H2O可與Zn2+形成配合物[Zn(NH3)3(H2O)]2+。與Zn2+形成配位鍵的原子是___________(填元素符號)；H2O的空間構(gòu)型為___________；寫出一種與NH3互為等電子體的陽離子：___________(填化學(xué)式)。

(4)NH3的相對分子質(zhì)量比N2O的小，但其沸點(diǎn)卻比N2O的高，其主要原因是___________。

(5)ZnO晶體隨著環(huán)境條件的改變能形成不同結(jié)構(gòu)的晶體，其中一種的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，已知該ZnO晶體密度為ag·cm－3，NA表示阿伏加德羅常數(shù)。則該晶體中與Zn2+等距離且最近的Zn2+共有___________個，該ZnO晶胞中相鄰兩個O2－之間的距離為___________nm。

Answer 1

【答案】O sp2 10 N、O V型 H3O+ NH3分子間存在氫鍵 12 ××107

【解析】

(1)同周期自左向右電負(fù)性增大，同主族自上而下電負(fù)性逐漸降低，非金屬性越強(qiáng)電負(fù)性越強(qiáng)；同一周期元素中，元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而呈增大的趨勢，但第IIA族、第VA族元素的第一電離能大于相鄰元素，同主族自上而下第一電離能逐漸減小，以此分析；

(2) 呋喃()分子中，C形成2個雙鍵，則碳原子的雜化方式是sp2；單鍵均為σ鍵，雙鍵中有1個σ鍵，則1mol吡咯()分子中含10molσ鍵；

(3)與Zn2+形成配位鍵的原子應(yīng)該有孤對電子，O、N上有孤對電子；因?yàn)樗��?/span>sp3雜化，所以是正四面體結(jié)構(gòu)，但由于O原子有兩對孤對電子，所以結(jié)構(gòu)為V型或角型；NH3含4個原子、8個價電子，與NH3互為等電子體的陽離子是：H3O+；

（4）氫鍵使物質(zhì)的熔沸點(diǎn)升高；

（5）由題給圖示可知，正六面體的體心和每個棱的中間各有一個Zn2+。若選體心的Zn2+為研究對象，則與體心的Zn2+等距離且最近的Zn2+為棱的中間的Zn2+，共有12個；

利用“均攤法”，可知一個晶胞含有Zn2+和O2－均為4，根據(jù)=計算。

(1) 同周期自左向右電負(fù)性增大，同主族自上而下電負(fù)性逐漸降低，非金屬性越強(qiáng)電負(fù)性越強(qiáng)；同一周期元素中，元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而呈增大的趨勢，但第IIA族、第VA族元素的第一電離能大于相鄰元素，同主族自上而下第一電離能逐漸減小，呋喃和吡咯所含元素中含有C、H、O、N四種元素，其中電負(fù)性最大的是O，第一電離能最大的元素是N，N的基態(tài)原子電子排布圖是；

故答案為：O；；

(2) 呋喃()分子中，C形成2個雙鍵，則碳原子的雜化方式是sp2；單鍵均為σ鍵，雙鍵中有1個σ鍵，則1mol吡咯()分子中含10molσ鍵；

故答案為：sp2；10；

(3)與Zn2+形成配位鍵的原子應(yīng)該有孤對電子，O、N上有孤對電子；

因?yàn)樗��?/span>sp3雜化，所以是正四面體結(jié)構(gòu)，但由于O原子有兩對孤對電子，所以結(jié)構(gòu)為V型或角型；

NH3含4個原子、8個價電子，與NH3互為等電子體的陽離子是：H3O+；

故答案為：N、O；V型；H3O+；

(4) 氨氣分子間存在氫鍵，氫鍵使物質(zhì)的熔沸點(diǎn)升高，N2O分子間只有范德華力，氫鍵的作用力大于范德華力；
故答案為：NH3分子間存在氫鍵；

(5)由題給圖示可知，正六面體的體心和每個棱的中間各有一個Zn2+。若選體心的Zn2+為研究對象，則與體心的Zn2+等距離且最近的Zn2+為棱的中間的Zn2+，共有12個；

利用“均攤法”，可知一個晶胞含有Zn2+和O2－均為4。一個晶胞的質(zhì)量：m(晶胞)=×4g，

一個晶胞的體積：V(晶胞)===cm3。則晶胞棱長=cm，

晶胞中相鄰兩個O2－之間的距離為面對角線的一半，即×cm=××107nm。

故答案為：12；××107。