综合题15.0分
化学

【选修3:物质的结构与性质】

Ⅰ.氟元素是电负性最大的非金属元素,且氟原子的半径小,因此氟单质极易和金属单质反应且把它们氧化到最高价态,如MnF7 、VF5 、CaF2 等。氟元素还可以和氧元素形成氟化物,如OF2 等。

请回答下列问题:

36. V原子的核外电子排布式为                。如图表示一个不完整的CaF2 晶胞,

则图中实心球表示         (填“F-或Ca2+ )。 设晶胞边长为a,则最近的F-和Ca2+之间的距离

      (用含a的代数式表示)。

37.OF2 分子中氧原子的轨道杂化类型为         ,OF2被称为氟化物而不被称为氧化物的原因

           

38.写出基态Cu2+ 的核外电子排布式          。C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序

         

39.如图所示是铜的某种氧化物的晶胞示意图,该氧化物的化学式为                  

40.向硫酸铜溶液中滴加氨水会生成蓝色沉淀,在滴加氨水至沉淀刚全部溶解时可得到蓝色溶液,继续向其中加入极性较小的乙醇可以生成深蓝色的[Cu(NH3)4]SO4·H2O沉淀。该深蓝色沉淀中的NH3通过

键与中心离子Cu2+结合。NH3分子中的N原子杂化方式是            。与NH3分子互为等电子体的一种微粒是           (任写一种)

第1小题正确答案及相关解析

正确答案

1s22s22p63s23p63d34s2 或[Ar]3d34s2 Ca2+ 

解析

V原子是23号,其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2(或[Ar]3d34s2);根据晶胞特点和CaF2中阴、阳离子个数之比为2: 1可知图中实心球表示Ca2+ , F- 处于8个小立方体的体心。晶胞边长即大立方体的边长为a,小立方体的边长为a/2,设Ca2+与F-之间的最近距离为x, 则,解得x=;则小立方体的体对角线的一半为,即为阴、阳离子之间的最短距离。

考查方向

本题考查核外电子排布式和晶胞。

解题思路

V原子是23号,其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2(或[Ar]3d34s2);根据晶胞特点和CaF2中阴、阳离子个数之比为2: 1可知图中实心球表示Ca2+ , F- 处于8个小立方体的体心,晶胞边长即大立方体的边长为a,小立方体的边长为a/2,则小立方体的体对角线的一半为,即为阴、阳离子之间的最短距离;

易错点

晶胞边长即大立方体的边长为a,小立方体的边长为a/2,则小立方体的体对角线的一半为,即为阴、阳离子之间的最短距离。

第2小题正确答案及相关解析

正确答案

sp3杂化  氧化物中氧元素显负价,而在OF2中氧元素的化介价为+2

解析

OF2分子中氧原子的价层电子对数为为2+(6-2×1)=4,属于sp3杂化;OF2中F元素为-1价,O元素的化合价为+2价,而氧化物中O元素的化合价为-2价,所以OF2被称为氟化物;

Ⅱ.纯铜在工业上主要用来制造导线、电器元件等,铜能形成+1和+2的化合物。回答下列问题:

考查方向

本题考查原子轨道杂化方式及杂化类型判断。

解题思路

OF2分子中氧原子的价层电子对数为为2+(6-2×1)=4,属于sp3杂化;OF2中F元素为-1价,O元素的化合价为+2价,而氧化物中O元素的化合价为-2价,所以OF2被称为氟化物;

易错点

OF2中F元素为-1价,O元素的化合价为+2价,而氧化物中O元素的化合价为-2价,所以OF2被称为氟化物。

第3小题正确答案及相关解析

正确答案

ls22s22p63s23p63d10或【Ar】3d10  N、O、C

解析

Cu的原子序数为29,价电子排布为3d104s1,则基态Cu+的核外电子排布式为【Ar】3d10,C、O、N元素都是第二周期非金属元素,同一周期元素自左而右第一电离能呈增大趋势,但N元素原子2p能级是半满稳定状态,能量较低,第一电离能高于同周期相邻元素,故第一电离能N>O>C;

考查方向

本题考查核外电子排布,第一电离能大小比较。

解题思路

Cu的原子序数为29,价电子排布为3d104s1;C、O、N元素都是第二周期非金属元素,同一周期元素自左而右第一电离能呈增大趋势,但N元素原子2p能级是半满稳定状态,能量较低,第一电离能高于同周期相邻元素,据此答题

易错点

C、O、N元素都是第二周期非金属元素,同一周期元素自左而右第一电离能呈增大趋势,但N元素原子2p能级是半满稳定状态,能量较低,第一电离能高于同周期相邻元素。

第4小题正确答案及相关解析

正确答案

CuO

解析

由晶胞示意图可知,1个晶胞中有4个A,B为8×+6×=4个,原子个数之比为1:1,该氧化物的化学式为CuO;

考查方向

本题考查晶胞的计算。

解题思路

由晶胞示意图可知,1个晶胞中有4个A,B为8×+6×=4个,原子个数之比为1:1,该氧化物的化学式为CuO;

易错点

本题考查晶胞的计算,注意晶胞中面上的原子被2个晶胞共有,晶胞中顶角上的原子被8个晶胞共有。

第5小题正确答案及相关解析

正确答案

配位 sp3杂化  H3O+

解析

NH3中N原子提供孤对电子,Cu2+提供空轨道,二者形成配位键;NH3分子中孤对电子数为1,成键数为3,则N原子的杂化方式为sp3,与NH3分子互为等电子体的一种微粒具有相同的价电子数8和原子数4,微粒为PH3或H3O+等,故答案为:配位;sp3;PH3或H3O+等。

考查方向

本题考查配合物的成键情况,原子轨道杂化方式及杂化类型判断。

解题思路

NH3中N原子提供孤对电子,Cu2+提供空轨道,形成配位键;NH3分子中孤对电子数为1,成键数为3,与NH3分子互为等电子体的一种微粒具有相同的价电子数和原子数;

易错点

本题考查配合物的成键情况,原子轨道杂化方式及杂化类型判断,注意基础知识的掌握与应用,有一定难度。