Question

【題目】鈾是原子反應(yīng)堆的原料，常見鈾的化合物有UF4、UO2及(NH4)4[UO2(CO3)3]等。回答下列問題：

(1)UF4用Mg或Ca還原可得金屬鈾。與鈣同周期基態(tài)原子的未成對電子數(shù)為2的元素共有___種；原子序數(shù)為鎂元素的二倍的元素的基態(tài)原子價電子排布圖為_______。

(2)已知：2UO2+5NH4HF2 150℃ 2UF4·NH4F+3NH3↑+4H2O↑ HF2-的結(jié)構(gòu)為[F-H…F]-

①NH4HF2中含有的化學鍵有__________ (填選項字母)。

A.氫鍵 B.配位鍵 C.共價鍵 D.離子鍵 E.金屬鍵

②與氧同周期，且第一電離能比氧大的元素有______種。

(3)已知：3(NH4)4[UO2(CO3)3] 800℃ 3UO2+10NH3↑+9CO2↑+N2↑+9H2O↑

①物質(zhì)中與CO32-的碳原子雜化類型相同和不同的碳原子的個數(shù)比為______。

②分解所得的氣態(tài)化合物的分子鍵角由小到大的順序為_________(填化學式)

(4)下列排列方式中，通常條件下Cu的晶體的堆積方式是_________(填序號)。

A.ABCABCABC B.ABABABABAB C.ABBAABBA D.ABCCBCABCCBA

(5)水在不同的溫度和壓力條件下可形成11種不同結(jié)構(gòu)的晶體，密度從比水輕的0.92g/cm3到約為水的1.5倍。冰是人們迄今已知的由一種簡單分子堆積出結(jié)構(gòu)花樣最多的化合物。其中冰- Ⅶ的晶體結(jié)構(gòu)為一個如圖所示的立方晶胞，每個水分子與周圍4個水分子以氫鍵結(jié)合。設(shè)O-H-O距離為apm，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則該冰Ⅶ晶體的密度為____ g/cm3(列出計算式即可)。

Answer 1

【答案】4 BCD 3 3：2 H2O<NH3<CO2 A

【解析】

(1)與鈣同周期基態(tài)原子的未成對電子數(shù)為2 的元素有：Ti，Ni，Ge，Se，Mg的原子序數(shù)為12，則原子序數(shù)為鎂元素的二倍的元素為Cr，Cr處于周期表中第四周期第ⅥB族；

(2)①NH4HF2中含有離子鍵，共價鍵，配位鍵；

②與氧同周期，且第一電離能比氧大的元素有N、F、Ne；

(3)①CO32-中C的雜化方式為sp2，分子中苯環(huán)C為sp2雜化，-CN中C為sp雜化，-CH3與-CH2-中與-CH中C為sp3雜化，據(jù)此計算；

②分解所得的氣態(tài)化合物有H2O，NH3，CO2，H2O為V形，NH3為三角錐形，CO2為直線形，H2O中有兩對孤電子對，NH3中1對孤電子對，孤電子對與鍵合電子對斥力大于鍵合電子對與鍵合電子對間斥力；

(4)Cu是面心立方最密堆積，它的堆積方式為ABCABCABC；

(5)根據(jù)ρ=計算密度。

(1)與鈣同周期基態(tài)原子的未成對電子數(shù)為2 的元素有：Ti、Ni、Ge、Se，共有4種；Mg的原子序數(shù)為12，則原子序數(shù)為鎂元素的二倍的元素為Cr，Cr處于周期表中第四周期第ⅥB族，其價電子排布式為3d54s1，則價電子排布圖為：；

(2)①NH4HF2中含有離子鍵，共價鍵，配位鍵，所以合理選項是BCD；

②與氧同周期，且第一電離能比氧大的元素有N、F、Ne，共有3種元素

(3)①CO32-中C的雜化方式為sp2，分子中苯環(huán)C為sp2雜化，-CN中C為sp雜化，-CH3與-CH2-中與-CH3中C為sp3雜化，所以分子中sp2雜化的C原子有6個，sp雜化C原子有1個，sp3雜化的C原子有3個，則與CO32-的碳原子雜化類型相同和不同的碳原子的個數(shù)比為6：4=3：2；

②分解所得的氣態(tài)化合物有H2O，NH3，CO2，H2O為V形，NH3為三角錐形，CO2為直線形，H2O中有兩對孤電子對，NH3中1對孤電子對，孤電子對與鍵合電子對斥力大于鍵合電子對與鍵合電子對間斥力，所以鍵角大小為：H2O<NH3<CO2；

(4)Cu是面心立方最密堆積，它的堆積方式為ABCABCABC；

(5)根據(jù)圖示結(jié)構(gòu)分析，一個晶胞中含有H2O的數(shù)目為8×+1=2個，不妨取1mol這樣的晶胞，即有NA個這樣的晶胞，1mol晶胞的質(zhì)量為m=2×18g=36g，一個晶胞的體積為V=L3cm3，根據(jù)幾何關(guān)系，每個水分子與周圍4個水分子以氫鍵結(jié)合，則晶胞邊長(L)與O-H…O距離間存在關(guān)系為：L=，所以一個晶胞體積為V=L3pm3=(×10-10)3cm3，則晶體密度為ρ==g/cm3=g/cm3。