Question

（12分）【化學(xué)——物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】

物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)反映其結(jié)構(gòu)特點。

（1）金剛石和石墨是碳元素的兩種常見單質(zhì)，下列敘述中正確的有

a．金剛石中碳原子的雜化類型為sp3雜化，石墨中碳原子的雜化類型為sp2雜化；

b．晶體中共價鍵的鍵長：金剛石中C—C<石墨中C—C;

c．晶體的熔點：金剛石< 石墨

d．晶體中共價鍵的鍵角：金剛石>石墨

（2）某石蕊的分子結(jié)構(gòu)如圖所示。

①石蕊分子所含元素中，基態(tài)原子2p軌道有兩個成單電子的是 （填元素符號）； 由其中兩種元素形成的三角錐構(gòu)型的一價陽離子是 （填化學(xué)式）；

②該石蕊易溶解于水，分析可能的原因是 ；

（3）銅及其合金是人類最早使用的金屬材料。

①NF3可由NH3和F2在Cu催化劑存在下反應(yīng)直接得到：4NH3＋3F2 Cu NF3＋3NH4F

上述化學(xué)方程式中的5種物質(zhì)所屬的晶體類型有_______(填序號)。

a．離子晶體 b．分子晶體 c．原子晶體 d．金屬晶體

②金屬銅采取如圖所示堆積方式，可稱為_____堆積，則Cu晶體中

Cu原子的配位數(shù)為

 

 

Answer 1

（1）a c（2分）

（2）①C O （2分） H3O+（2分）②該石蕊分子中含有—OH和—NH2，均能與H2O形成氫鍵；由結(jié)構(gòu)知，該分子為極性分子，根據(jù)相似相溶原理，易溶于水。（2分）

（3） ① abd （2分） ②面心立方堆積（1分） 12 （1分）

【解析】

試題分析：（1）a．金剛石中碳原子與四個碳原子形成4個共價單鍵，構(gòu)成正四面體，碳原子的雜化類型為sp3雜化；石墨中的碳原子與相鄰的三個碳原子以σ鍵結(jié)合，形成平面正六邊形結(jié)構(gòu)，碳原子的雜化類型為sp2雜化，正確；b．sp2雜化中，s軌道的成分比sp3雜化更多，而且石墨的碳原子還有大π鍵所以形成的共價鍵更短，更牢固，即石墨的層內(nèi)共價鍵鍵長比金剛石的鍵長短，錯誤；c．石墨的層內(nèi)共價鍵鍵長比金剛石的鍵長短，作用力更大，破壞化學(xué)鍵需要更大能量，所以晶體的熔點金剛石＜石墨，正確；d．金剛石中碳原子與四個碳原子形成4個共價單鍵，構(gòu)成正四面體，鍵角為109°28′，石墨中的碳原子用sp2雜化軌道與相鄰的三個碳原子以σ鍵結(jié)合，形成正六角形的平面層狀結(jié)構(gòu)，鍵角為120°，錯誤；選ac；（2）①石蕊分子所含元素中，基態(tài)碳原子和氧原子的核外電子排布式分別為1s22s22p2、1s22s22p4,，2p軌道有兩個成單電子的是C、O； 由其中兩種元素形成的三角錐構(gòu)型的一價陽離子是H3O+；②該石蕊易溶解于水，可能的原因是該石蕊分子中含有—OH和—NH2，均能與H2O形成氫鍵；由結(jié)構(gòu)知，該分子為極性分子，根據(jù)相似相溶原理，易溶于水；（3）①NF3、NH3和F2屬于分子晶體，Cu屬于金屬晶體，NH4F屬于離子晶體，選abd；②金屬銅的堆積方式稱為面心立方堆積，則Cu晶體中Cu原子的配位數(shù)為12。

考點：考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，涉及核外電子排布、雜化方式的判斷、晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、晶胞計算。