Question

【题目】（化学---选修3：物质结构与性质）“可燃冰”是蕴藏于海底的一种潜在能源。它由盛有甲烷、氮气、氧气、硫化氢等分子的水分子笼构成。

（1）水分子间通过______相互结合构成水分子笼。N、O、S元素第一电离能由大到小的顺序为________(填元素符号)。

（2）从海底取得的“多金属结核”样本，样本中含铁、锰等多种金属。

①基态铬原子的电子排布式为________________。

②金属铁的晶体在不同温度下有两种堆积方式，晶胞分别如下图所示。面心立方晶胞和体心立方晶胞中实际含有的Fe原子个数之比为________。

（3）胆矾CuSO4·5H2O可写成[Cu(H2O) 4]SO4·H2O，其结构示意图如下：

①写出基态Cu2＋的核外电子排布式_______。

②胆矾中含有的粒子间作用力是_______(填序号)。

a．离子键

b．极性键

c．金属键

d．配位键

e．氢键

f．非极性键

③在硫酸铜溶液中加入过量KCN，生成配合物[Cu(CN)4]2－，指出1 mol CN－中π键的数目为_______。

胆矾受热分解得到铜的某种氧化物，其晶胞结构如上图所示，则氧的配位数是_____。

Answer 1

【答案】氢键 N﹥O﹥S 【Ar】3d54s1 2 [Ar]3d9 a、b、d、e 1.204×1024 2

【解析】

（1）由于O的电负性特别大且原子半径较小，导致水分子之间能产生氢键，所以水分子间通过氢键相互结合构成水分子笼，同周期元素，从左到右，第一电离能逐渐增大，N原子的最外层P轨道有3个电子，处于半充满状态，稳定，第一电离能比相邻元素的第一电离能都大，同主族元素，从上到下，第一电离能逐渐减小，所以N、O、S元素第一电离能由大到小的顺序为N﹥O﹥S；

（2）铬是24号元素，根据基态原子的核外电子排布规则和洪特规则的补充说明，基态铬原子的电子排布式为【Ar】3d54s1；铁的面心立方晶胞中铁原子的个数为8×＋6×=4，铁的体心立方晶胞中铁原子在个数为8×＋1=2，则实际含有的Fe原子个数之比为4:2=2；

（3）①铜为29号元素，根据基态原子的核外电子排布规则，电子排布式为[Ar]3d104s1，Cu2＋的核外电子排布式为[Ar]3d9；

②根据胆矾的结构示意图可以看出，H2O与Cu之间为配位键，Cu2＋与SO42－为离子键，水分子间有氢键，水分子、硫酸根内部为极性共价键，胆矾中含有的粒子间作用力有离子键、极性键、配位键、氢键，选a、b、d、e；

③CN－中C与N共用三对电子，一个σ键。二个π键，1 mol CN－中π键有2NA个(1.204×1024)；图中可以看出，白色为Cu，黑色为O，则氧的配位数为2。