Question

【題目】I．向藍(lán)色{［Cu(H2O)4]2+}硫酸銅溶液中加入稍過(guò)量的氨水，溶液變?yōu)樯钏{(lán)色{［Cu(NH3)4]2+}。

(1)H2O和NH3分子中心原子的雜化類型分別為_______、______。分子中的鍵角：H2O_______NH3填(“大于”或“小于’)。原因是______。

(2)通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知，與Cu2+的配位能力：H2O___ NH3(填“大于”或“小于”)。

II．鈾是原子反應(yīng)堆的原料，常見(jiàn)鈾的化合物有UF4、UO2及(NH4)4 ( UO2(CO3)3〕等。回答下列問(wèn)題：

(1)UF4用Mg或Ca還原可得金屬鈾。基態(tài)氟原子的價(jià)電子排布圖為______；

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

a．離子鍵 b．共價(jià)鍵 c．配位鍵 d．金屬鍵

② CO32-的空間構(gòu)型______ ，寫出它的等電子體的化學(xué)式(分子、離子各寫一種____ 、____ 。

(3)UO2的晶胞結(jié)構(gòu)如下圖所示：

①晶胞中U原子位于面心和頂點(diǎn)，氧原子填充在U原子堆積形成的空隙中，在該空隙中氧原子堆積形成的立體的空間構(gòu)型為_______(填“立方體”、“四面體、“八面體”)；

②若兩個(gè)氧原子間的最短距離為a nm，則UD2晶體的密度為______g·cm-3。(列出含a計(jì)算式即可。用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值。)

Answer 1

【答案】sp3 sp3 小于 H2O中氧原子有兩對(duì)孤電子對(duì)，NH3中氮原子有一對(duì)電子孤電子對(duì)，孤電子對(duì)對(duì)成鍵電子對(duì)的排斥力大于成鍵電子對(duì)間的排斥力，所以H2O的鍵角小于NH3的鍵角 小于 abc 平面三角形 SO3 NO3- 立方體

【解析】

I（1）根據(jù)VSEPR理論和雜化軌道理論判斷雜化方式，孤電子對(duì)與鍵合電子對(duì)之間的斥力大于鍵合電子對(duì)與鍵合電子對(duì)之間的斥力；

（2）配合物向生成更穩(wěn)定的配合物轉(zhuǎn)化；

II（1）基態(tài)氟原子的核外電子排布為1s22s22p5，依據(jù)此可以寫出其價(jià)電子排布圖；

（2）①(NH4)4[UO2(CO3)3]是離子化合物，銨根與陰離子之間是離子鍵，銨根和[UO2(CO3)3]4-中既有配位鍵又有極性共價(jià)鍵；

②用價(jià)層電子對(duì)互斥理論判斷CO32-的空間構(gòu)型；等電子體指原子總數(shù)相等，價(jià)電子總數(shù)也相等的微粒；

（3）①O原子在U原子組成空隙中，應(yīng)該有8個(gè)，故應(yīng)在晶胞分割成8個(gè)立方體的中心；

②O原子在晶胞分割成8個(gè)立方體的中心，連接后為立方體；兩個(gè)氧原子間的最短距離為a nm，則晶胞參數(shù)應(yīng)為2a nm，再用求晶胞密度。

I、（1）對(duì)于H2O，根據(jù)VSEPR理論，O的價(jià)層電子對(duì)數(shù)=2+=4，則中心O為sp3雜化，對(duì)于NH3分子，根據(jù)VSEPR理論，N的價(jià)層電子對(duì)數(shù)=3+=4，則中心N為sp3雜化；H2O中氧原子有兩對(duì)孤電子對(duì)，NH3中氮原子有一對(duì)電子孤電子對(duì)，孤電子對(duì)與鍵合電子對(duì)之間的斥力大于鍵合電子對(duì)與鍵合電子對(duì)之間的斥力，則分子中的鍵角：H2O小于NH3，

故答案為：sp3；sp3；小于；H2O中氧原子有兩對(duì)孤電子對(duì)，NH3中氮原子有一對(duì)電子孤電子對(duì)，孤電子對(duì)對(duì)成鍵電子對(duì)的排斥力大于成鍵電子對(duì)間的排斥力，所以H2O的鍵角小于NH3的鍵角；

（2）配合物向生成更穩(wěn)定的配合物轉(zhuǎn)化，所以判斷NH3和H2O與Cu2+的配位能力：H2O<NH3，故答案為：<；

II、（1）基態(tài)氟原子的核外電子排布為1s22s22p5，依據(jù)此可以寫出其價(jià)電子排布圖為；故答案為：；

（2）①(NH4)4[UO2(CO3)3]是離子化合物，銨根與陰離子之間是離子鍵，銨根和[UO2(CO3)3]4-中既有配位鍵又有極性共價(jià)鍵，故答案為：abc；

②CO32-的中心原子C原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)=3+=3，故其空間構(gòu)型為平面三角形，與CO32-為等電子體的分子為SO3；離子為NO3-；故答案為：平面三角形；SO3；NO3-；

（3）①由圖可知，U總數(shù)為頂點(diǎn)：，面心：，為四個(gè)；O原子在U原子組成空隙中，應(yīng)該有8個(gè)，故應(yīng)在晶胞分割成8個(gè)立方體的中心，連接后為立方體，答案為：立方體；

②O原子在晶胞分割成8個(gè)立方體的中心，連接后為立方體；兩個(gè)氧原子間的最短距離為a nm，則晶胞參數(shù)應(yīng)為2a nm，所以晶胞密度為：= g·cm-3；故答案為：。