Question

【题目】I．向蓝色{［Cu(H2O)4]2+}硫酸铜溶液中加入稍过量的氨水，溶液变为深蓝色{［Cu(NH3)4]2+}。

(1)H2O和NH3分子中心原子的杂化类型分别为_______、______。分子中的键角：H2O_______NH3填(“大于”或“小于’)。原因是______。

(2)通过上述实验现象可知，与Cu2+的配位能力：H2O___ NH3(填“大于”或“小于”)。

II．铀是原子反应堆的原料，常见铀的化合物有UF4、UO2及(NH4)4 ( UO2(CO3)3〕等。回答下列问题：

(1)UF4用Mg或Ca还原可得金属铀。基态氟原子的价电子排布图为______；

(2)①已知：(NH4)4［UO2(CO3)3] 3UO2+10NH3↑+9CO2↑+N2↑+9H2O↑，(NH4)4［UO2(CO3)3]存在的微粒间作用力是_____。

a．离子键 b．共价键 c．配位键 d．金属键

② CO32-的空间构型______ ，写出它的等电子体的化学式(分子、离子各写一种____ 、____ 。

(3)UO2的晶胞结构如下图所示：

①晶胞中U原子位于面心和顶点，氧原子填充在U原子堆积形成的空隙中，在该空隙中氧原子堆积形成的立体的空间构型为_______(填“立方体”、“四面体、“八面体”)；

②若两个氧原子间的最短距离为a nm，则UD2晶体的密度为______g·cm-3。(列出含a计算式即可。用NA表示阿伏加德罗常数的值。)

Answer 1

【答案】sp3 sp3 小于 H2O中氧原子有两对孤电子对，NH3中氮原子有一对电子孤电子对，孤电子对对成键电子对的排斥力大于成键电子对间的排斥力，所以H2O的键角小于NH3的键角 小于 abc 平面三角形 SO3 NO3- 立方体

【解析】

I（1）根据VSEPR理论和杂化轨道理论判断杂化方式，孤电子对与键合电子对之间的斥力大于键合电子对与键合电子对之间的斥力；

（2）配合物向生成更稳定的配合物转化；

II（1）基态氟原子的核外电子排布为1s22s22p5，依据此可以写出其价电子排布图；

（2）①(NH4)4[UO2(CO3)3]是离子化合物，铵根与阴离子之间是离子键，铵根和[UO2(CO3)3]4-中既有配位键又有极性共价键；

②用价层电子对互斥理论判断CO32-的空间构型；等电子体指原子总数相等，价电子总数也相等的微粒；

（3）①O原子在U原子组成空隙中，应该有8个，故应在晶胞分割成8个立方体的中心；

②O原子在晶胞分割成8个立方体的中心，连接后为立方体；两个氧原子间的最短距离为a nm，则晶胞参数应为2a nm，再用求晶胞密度。

I、（1）对于H2O，根据VSEPR理论，O的价层电子对数=2+=4，则中心O为sp3杂化，对于NH3分子，根据VSEPR理论，N的价层电子对数=3+=4，则中心N为sp3杂化；H2O中氧原子有两对孤电子对，NH3中氮原子有一对电子孤电子对，孤电子对与键合电子对之间的斥力大于键合电子对与键合电子对之间的斥力，则分子中的键角：H2O小于NH3，

故答案为：sp3；sp3；小于；H2O中氧原子有两对孤电子对，NH3中氮原子有一对电子孤电子对，孤电子对对成键电子对的排斥力大于成键电子对间的排斥力，所以H2O的键角小于NH3的键角；

（2）配合物向生成更稳定的配合物转化，所以判断NH3和H2O与Cu2+的配位能力：H2O<NH3，故答案为：<；

II、（1）基态氟原子的核外电子排布为1s22s22p5，依据此可以写出其价电子排布图为；故答案为：；

（2）①(NH4)4[UO2(CO3)3]是离子化合物，铵根与阴离子之间是离子键，铵根和[UO2(CO3)3]4-中既有配位键又有极性共价键，故答案为：abc；

②CO32-的中心原子C原子的价层电子对数=3+=3，故其空间构型为平面三角形，与CO32-为等电子体的分子为SO3；离子为NO3-；故答案为：平面三角形；SO3；NO3-；

（3）①由图可知，U总数为顶点：，面心：，为四个；O原子在U原子组成空隙中，应该有8个，故应在晶胞分割成8个立方体的中心，连接后为立方体，答案为：立方体；

②O原子在晶胞分割成8个立方体的中心，连接后为立方体；两个氧原子间的最短距离为a nm，则晶胞参数应为2a nm，所以晶胞密度为：= g·cm-3；故答案为：。