Question

5．（1）下列分子中，屬于平面型構(gòu)型的有CD．
A．CCl₄      B．PH₃     C．BBr₃     D．COCl₂
（2）H₂O分子間因存在“氫鍵”的作用而彼此結(jié)合形成（H₂O）_n．在該分子形成的晶體中每個(gè)H₂O分子被4個(gè)H₂O分子包圍形成變形的四面體，通過(guò)“氫鍵”相互連接成龐大的分子晶體如圖1，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示．
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
①含1molH₂O的該晶體中有2N_A個(gè)“氫鍵”．
②請(qǐng)說(shuō)明H₂O比H₂S 的沸點(diǎn)高的原因H₂O分子之間存在氫鍵作用．
（3）元素金（Au）處于周期表中的第六周期，與Cu同族，Au原子的價(jià)電子排布式為5d¹⁰6s¹；一種銅金合金晶體具有立方最密堆積的結(jié)構(gòu)，在晶胞中Cu原子處于面心、Au原子處于頂點(diǎn)位置，則該合金中Cu原子與Au原子數(shù)量之比為3：1；該晶體中，原子之間的作用力是金屬鍵．
（4）上述晶體具有儲(chǔ)氫功能，氫原子可進(jìn)入到由Cu原子與Au原子構(gòu)成的四面體空隙中．若將Cu原子與Au原子等同看待，該晶體儲(chǔ)氫后的晶胞結(jié)構(gòu)CaF₂的結(jié)構(gòu)相似，該晶體儲(chǔ)氫后的化學(xué)式應(yīng)為Cu₃AuH₈．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)中心原子的雜化方式判斷分子構(gòu)型；
（2）①該分子形成的晶體中每個(gè)H₂O分子通過(guò)氫鍵與4個(gè)H₂O分子理解，每個(gè)氫鍵為H₂O分子提供$\frac{1}{2}$；
②存在氫鍵沸點(diǎn)升高；
（3）元素金（Au）處于周期表中的第六周期，與Cu同族，則最外層電子數(shù)為1，以此判斷電子排布式，利用均攤法計(jì)算晶胞；
（4）CaF₂的結(jié)構(gòu)如圖，利用均攤法計(jì)算．

解答 解：（1）A．CCl₄ 分子中價(jià)層電子對(duì)=σ 鍵電子對(duì)+中心原子上的孤電子對(duì)=4+$\frac{1}{2}$（4-4×1）=4，且不含孤電子對(duì)，所以其空間構(gòu)型是正四面體，故A錯(cuò)誤；
B．PH₃中中心原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=$\frac{5+1×3}{2}$=4，磷原子SP³雜化，軌道構(gòu)型為四面體，成鍵原子有3個(gè)，分子空間構(gòu)型為三角錐形，故B錯(cuò)誤；
C．BBr₃中中心原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=$\frac{3+1×3}{2}$=3，硼原子SP²雜化，軌道構(gòu)型為平面三角形，成鍵原子有3個(gè)，分子空間構(gòu)型為平面三角形，故C正確；
D．甲醛是平面結(jié)構(gòu)，COCl₂是平面結(jié)構(gòu)，故D正確．
故答案為：CD；
（2）①該分子形成的晶體中每個(gè)H₂O分子通過(guò)氫鍵與4個(gè)H₂O分子理解，每個(gè)氫鍵為H₂O分子提供$\frac{1}{2}$，所以含1molH₂O的該晶體中有 1mol×4×$\frac{1}{2}$=2mol“氫鍵”，
故答案為：2N_A；
②H₂O中存在氫鍵，常溫下為液體，所以沸點(diǎn)H₂O＞H₂S，
故答案為：H₂O分子之間存在氫鍵作用：
（3）元素金（Au）處于周期表中的第六周期，與Cu同族，則最外層電子數(shù)為1，則價(jià)電子排布式為5d¹⁰6s¹，在晶胞中Cu原子處于面心，N（Cu）=6×$\frac{1}{2}$=3，Au原子處于頂點(diǎn)位置，N（Au）=8×$\frac{1}{8}$=1，則該合金中Cu原子與Au原子數(shù)量之比為3：1，為金屬晶體，原子間的作用力為金屬鍵鍵合力，
故答案為：5d¹⁰6s¹；3：1；金屬鍵；
（4）CaF₂的結(jié)構(gòu)如圖，氫原子可進(jìn)入到由Cu原子與Au原子構(gòu)成的四面體空隙中，則H原子應(yīng)位于晶胞內(nèi)部，則應(yīng)含有8個(gè)H，則化學(xué)式為Cu₃AuH₈，
故答案為：Cu₃AuH₈．

點(diǎn)評(píng) 本題考查雜化軌道理論和立體構(gòu)型、元素周期律的應(yīng)用、元素的核外電子排布式等知識(shí)，題目難度中等，答題時(shí)注意根據(jù)信息得出合理推論．