Question

【题目】已知A、B、C、D、E、F为元素周期表中原子序数依次增大的前20号元素，A与B；C、D与E分别位于同一周期。A原子L层上有2对成对电子， B、C、D的核外电子排布相同的简单离子可形成一种C3DB6型离子晶体，CE、FA为电子数相同的离子晶体。

（1）写出A元素的基态原子价电子排布式____________。

（2）试解释工业冶炼D不以DE3而是以D2A3为原料的原因：___________。

（3）许多＋l价铜的配合物溶液能吸收CO和烯烃（如C2H4等）， CH3CH= CH 2 分子中3个C原子采取的杂化方式依次为___________。

（4）在硫酸铜溶液中逐滴滴加氨水至过量，先出现蓝色沉淀，最后沉淀完全溶解。写出此蓝色沉淀溶解的离子方程式：_____________；

（5）B的氢化物比氨气的熔沸点略高，请解释原因：_____________；

（6）1996年诺贝化学奖授予对发现C60有重大贡献的三位科学家。C60分子是形如球状的多面体(如图)，该结构的建立基于以下考虑：

①C60分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成化学键；

②C60分子只含有五边形和六边形；

③多面体的顶点数、面数和棱边数的关系，遵循欧拉定理：顶点数＋面数－棱边数＝2。

据上所述，可推知C60分子有12个五边形和20个六边形。

请回答下列问题：

1）试估计C60跟F2在一定条件下，能否发生反应生成C60F60(填“可能”或“不可能”)__________，并简述其理由：_______________。

2）C70和C60结构类似，则分子中含有______个六边形和______个五边形。

Answer 1

【答案】 2s22p4 氯化铝为共价化合物，熔融时候不能电离出自由移动的离子 sp3、sp2、sp2 Cu(OH)2＋4NH3·H2O =Cu(NH3) 4 2+ ＋2OH-＋4H2O 氟化氢所形成的分子间氢键的强度比氨分子形成的分子间氢键大 可能 1molC60分子中含有30mol双键，可以和30molF2发成加成反应形成C60F60 12 25

【解析】分析：A、B、C、D、E、F为元素周期表中原子序数依次增大的前20号元素，A原子L层上有2对成对电子，则A是O元素，A和B同周期，且B的原子序数大于A，B能形成离子，则B是F元素；FA是离子化合物，F应该是+2价，属于IIA族，且F原子序数增大，但属于前20号元素，所以F是Ca元素；C、D与E分别位于同一周期，且原子序数依次增大，B、C、D的核外电子排布相同的简单离子可形成一种C3DB6型离子晶体，B显负价，C和D的化合价都为正整数，由原子个数可知，C是+1价，D是+3价，且原子序数大于10，则C是Na元素，D是Al元素，CE为离子晶体，则E是Cl元素。

(2)根据氯化铝是共价化合物分析解答；

(3)根据价层电子对互斥理论确定杂化方式；

(4)氢氧化铜和氨水反应生成铜氨络合离子和氢氧根离子，根据价层电子对互斥理论确定其空间构型；

(5)根据氟化氢和氨分子形成的分子间氢键强弱分析解答；

(6)1)由欧拉定理计算碳碳单键和双键键数，再进行判断；2)根据欧拉定理及棱边数计算。

详解：由上述分析可知，A为O、B为F、C为Na、D为Al、E为Cl、F为Ca。

(1)A元素的基态原子价电子排布式为2s22p4，故答案为：2s22p4；

(2)工业冶炼铝不以氯化铝而是以氧化铝为原料的原因为氯化铝为共价化合物，不导电，而氧化铝为离子化合物，电解可制备Al，故答案为：氯化铝为共价化合物，不导电，而氧化铝为离子化合物；

(3)CH3CH=CH2分子中甲基上的C原子含有4个共价单键，属于sp3杂化，碳碳双键两端上的碳原子含有3个σ键，属于sp2杂化，故答案为：sp3、sp2、sp2；

(4)氢氧化铜和氨水反应生成铜氨络合离子和氢氧根离子，离子反应方程式为：Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-，故答案为：Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-；

(5)氟化氢所形成的分子间氢键的强度比氨分子形成的分子间氢键大，因此氟的氢化物比氨气的熔沸点略高，故答案为：氟化氢所形成的分子间氢键的强度比氨分子形成的分子间氢键大；

(6)1)该分子中含有碳碳单键和双键，双键能发生加成反应，由欧拉定理计算键数(即棱边数)：60+(12+20)-2=90，设单键为x个，双键为y个，则x+y=90，2x+4y=4×60，解得x=60，y=30，即该分子中含双键30个，60个单键，C60分子含30个双键，与极活泼的F2发生加成反应即可生成C60F60，故答案为：可能；因C60分子含30个双键，与极活泼的F2发生加成反应即可生成C60F60；

2)设C70分子中五边形数为x，六边形数为y，依题意可得方程组：(5x+6y)＝(3×70)，70+(x+y) (3×70)=2，得 x＝12，y＝25，故答案为：12；25。