Question

水是生命之源，它與我們的生活密切相關(guān)。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)和科學(xué)研究中，水也是一種常用的試劑。
（1）水分子中氧原子在基態(tài)時(shí)核外電子排布式為                           ；
（2）寫出與H₂O分子互為等電子體的微粒                              （填2種）。
（3）水分子在特定條件下容易得到一個(gè)H^＋，形成水合氫離子（H₃O^＋）。下列對(duì)上述過程的描述不合理的是      ；

A．氧原子的雜化類型發(fā)生了改變	B．微粒的形狀發(fā)生了改變
C．微粒的化學(xué)性質(zhì)發(fā)生了改變	D．微粒中的鍵角發(fā)生了改變

（4）下列是鈉、碘、金剛石、干冰、氯化鈉晶體的晶胞圖(未按順序排序)。與冰的晶體類型相同的是
                  (請(qǐng)用相應(yīng)的編號(hào)字母填寫)；
     
A               B           C           D              E
（5）在冰晶體中，每個(gè)水分子與相鄰的4個(gè)水分子形成氫鍵，已知冰的升華熱是51 kJ/mol，除氫鍵外，水分子間還存在范德華力(11 kJ/mol)，則冰晶體中氫鍵的“鍵能”是     kJ/mol；
（6）將白色的無水CuSO₄溶解于水中，溶液呈藍(lán)色，是因?yàn)樯�成了一種呈藍(lán)色的配合離子。請(qǐng)寫出生成此配合離子的離子方程式：                                        。

Answer 1

（1）1S²2S²2P⁴ (1分)  （2）H₂S、NH₂^－(2分) （3）A (1分)  （4）BC (2分)
（5）20 (1分) （6）Cu²⁺+4H₂O＝[Cu(H₂O)₄]²⁺(1分)

試題分析：（1）氧原子的核電荷數(shù)是8，根據(jù)構(gòu)造原理可知外圍電子有6個(gè)電子，2s能級(jí)上有2個(gè)電子，2p能級(jí)上有4個(gè)電子，所以水分子中氧原子在基態(tài)時(shí)核外電子排布式為1S²2S²2P⁴。
（2）原子個(gè)數(shù)相等、價(jià)電子數(shù)相等的微粒為等電子體。水分子含有3個(gè)原子、8個(gè)價(jià)電子，因此與水互為等電子體的微粒有：H₂S、NH₂^-。
（3）A、水分子中氧原子含有2個(gè)共價(jià)單鍵和2個(gè)孤電子對(duì)，其空間構(gòu)型是V型，所以水中氧的雜化為sp³，H₃O⁺中氧的雜化為sp³，則氧原子的雜化類型沒有改變，故A不正確B、水分子為V型，H₃O⁺為三角錐型，則微粒的形狀發(fā)生了改變，故B合理；C、因結(jié)構(gòu)不同，則性質(zhì)不同，微粒的化學(xué)性質(zhì)發(fā)生了改變，故C合理；D、水分子為V型，鍵角是104.5°。H₃O⁺為三角錐型，微粒中的鍵角發(fā)生了改變，故D合理，因此答案為：A；
（4）冰屬于分子晶體，根據(jù)微粒的晶胞結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可知，A是離子晶體氯化鈉的晶胞，構(gòu)成微粒是離子。B為干冰的晶胞圖，構(gòu)成微粒為分子，屬于分子晶體。C為碘的晶胞圖，構(gòu)成微粒為碘分子，所以分子晶體；D是原子晶體金剛石的晶胞，構(gòu)成微粒是原子。E是金屬晶體鈉的晶胞，構(gòu)成微粒是金屬陽離子和自由電子，則與冰的晶體類型相同的是干冰和碘單質(zhì)，故答案為：BC。
（5）在冰晶體中，每個(gè)水分子與相鄰的4個(gè)水分子形成氫鍵，則根據(jù)結(jié)構(gòu)圖可知，1mol水中含有2mol氫鍵，升華熱＝范德華力+氫鍵。由于冰的升華熱是51kJ/mol，水分子間的范德華力是11kJ/mol，所以冰晶體中氫鍵的“鍵能”是(51kJ/mol－11kJ/mol)÷2＝20kJ/mol。
（6）無水硫酸銅溶于水后生成水合銅離子，銅離子提供空軌道，水分子中的氧原子提供孤電子對(duì)，形成配位鍵，該配合離子的結(jié)構(gòu)：，生成此配合離子的離子方程式Cu²⁺+4H₂O＝[Cu(H₂O)₄]²⁺。