Question

【題目】銅及其合金是人類最早使用的金屬材料。

（1）下圖是金屬Ca和Cu所形成的某種合金的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖，則該合金中Ca和Cu的原子個(gè)數(shù)比為___________。

（2）Cu2＋能與NH3、H2O、Cl－等形成配位數(shù)為4的配合物。

①［Cu(NH3)4］2＋中存在的化學(xué)鍵類型有_____________（填序號(hào)）。

A．配位鍵 B．金屬鍵 C．極性共價(jià)鍵 D．非極性共價(jià)鍵 E．離子鍵

②［Cu(NH3)4］2＋具有對(duì)稱的空間構(gòu)型，［Cu(NH3)4］2＋中的兩個(gè)NH3被兩個(gè)Cl－取代，能得到兩種不同結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物，則［Cu(NH3)4］2＋的空間構(gòu)型為___________。

（3）第四周期過渡元素Fe、Ti可與C、H、N、O形成多種化合物。

①H、C、N、O四種元素的電負(fù)性由小到大的順序?yàn)?/span>_______________________。

②下列敘述不正確的是____________。（填字母）

A．因?yàn)镠CHO與水分子間能形成氫鍵，所以CH2O易溶于水

B．HCHO和CO2分子中的中心原子均采用sp2雜化

C．C6H6分子中含有6個(gè)鍵和1個(gè)大鍵，C2H2是非極性分子

D．CO2晶體的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)都比二氧化硅晶體的低

③氰酸（HOCN）是一種鏈狀分子，它與異氰酸（HNCO）互為同分異構(gòu)體，其分子內(nèi)各原子最外層均已達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，試寫出氰酸的結(jié)構(gòu)式________________。

（4）Fe原子或離子外圍有較多能量相近的空軌道能與一些分子或離子形成配合物。與Fe原子或離子形成配合物的分子或離子應(yīng)具備的結(jié)構(gòu)特征是_________ 寫出一種與 CN- 互為等電子體的單質(zhì)分子式_______________________。

（5）一種Al－Fe合金的立體晶胞如下圖所示。請(qǐng)據(jù)此回答下列問題：

①確定該合金的化學(xué)式______________。

②若晶體的密度＝ρ g/cm3，則此合金中最近的兩個(gè)Fe原子之間的距離(用含ρ的代數(shù)式表示，不必化簡(jiǎn))為__________cm。

Answer 1

【答案】1:5 A、C 平面正方型 H<C<N<O BC N≡C－O－H 具有孤對(duì)電子 N2 Fe2Al

【解析】

（1）根據(jù)均攤法計(jì)算。

（2）①［Cu(NH3)4］2＋中Cu2+與NH3之間的化學(xué)鍵為配位鍵，N-H為極性共價(jià)鍵。

②形成4個(gè)配位鍵,具有對(duì)稱的空間構(gòu)型，可能為平面正方形或正四面體。

（3）①同周期元素從左到右元素的電負(fù)性逐漸增大。

②A、甲醛中含有羥基，與水可以形成氫鍵；

B、二氧化碳為sp雜化；

C、苯中碳碳鍵含有6個(gè)σ鍵,每個(gè)碳?xì)滏I含有一個(gè)σ鍵，苯分子中一共含有12個(gè)；

D、常溫下二氧化碳為氣體，二氧化硅為固體，CO2晶體的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)都比二氧化硅晶體的低。

③氰酸（HOCN）是一種鏈狀分子，且其分子內(nèi)各原子最外層均已達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，碳為四配位，氮為三配位，氧為兩配位，故氰酸的結(jié)構(gòu)式N≡C－O－H。

（4）形成配離子具備的條件為：中心原子具有空軌道，配體具有孤對(duì)電子對(duì)；具有相同價(jià)電子數(shù)和相同原子數(shù)的分子或離子具有相同的結(jié)構(gòu)特征，這一原理稱為“等電子原理”。

（5）①根據(jù)均攤法計(jì)算得出。

②晶胞的質(zhì)量為 ，設(shè)此合金中最近的兩個(gè)鐵原子之間的距離為x，則晶胞棱長(zhǎng)為2x，則=(2x)3×ρ g/cm3，從而解出x。

（1）根據(jù)均攤法計(jì)算：N(Ca)=8×1/8=1，N(Cu)=8×1/2+1=5，則該合金中Ca和Cu的原子個(gè)數(shù)比為1:5，故答案為：1:5。

（2）①［Cu(NH3)4］2＋中Cu2+與NH3之間的化學(xué)鍵為配位鍵，N-H為極性共價(jià)鍵，故答案為：A、C。

②形成4個(gè)配位鍵,具有對(duì)稱的空間構(gòu)型，可能為平面正方形或正四面體，如為正四面體，[Cu (NH3)4]2+中的兩個(gè)NH3被兩個(gè)Cl-取代，只有一種結(jié)構(gòu)，所以應(yīng)為平面正方形，故答案為：平面正方型。

（3）①同周期元素從左到右元素的電負(fù)性逐漸增大，則有電負(fù)性C<N<0，H的電負(fù)性最小，則電負(fù)性為H<C<N<0,故答案為: H<C<N<0。

②A、甲醛中含有羥基，與水可以形成氫鍵，故A正確；

B、二氧化碳為sp雜化，故B錯(cuò)誤；

C、苯中碳碳鍵含有6個(gè)σ鍵,每個(gè)碳?xì)滏I含有一個(gè)σ鍵，苯分子中一共含有12個(gè)，故C錯(cuò)誤；

D、常溫下二氧化碳為氣體，二氧化硅為固體，CO2晶體的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)都比二氧化硅晶體的低，故D正確；

故答案為：BC。

③氰酸（HOCN）是一種鏈狀分子，且其分子內(nèi)各原子最外層均已達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，碳為四配位，氮為三配位，氧為兩配位，故氰酸的結(jié)構(gòu)式N≡C－O－H，故答案為： N≡C－O－H。

（4）形成配離子具備的條件為：中心原子具有空軌道，配體具有孤對(duì)電子對(duì)；具有相同價(jià)電子數(shù)和相同原子數(shù)的分子或離子具有相同的結(jié)構(gòu)特征，這一原理稱為“等電子原理”，故與 CN- 互為等電子體的單質(zhì)為N2，故答案為：具有孤對(duì)電子；N2。

（5）①根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)可知，含有的鐵原子是8×1/8+6×1/2+12×1/4+1=8，鋁在晶胞內(nèi)部，所以含有4個(gè)鋁原子，因此化學(xué)式為Fe2Al ，故答案為：Fe2Al 。

②晶胞的質(zhì)量為 ，設(shè)此合金中最近的兩個(gè)鐵原子之間的距離為x，則晶胞棱長(zhǎng)為2x，則=(2x)3×ρ g/cm3，解得x=，故答案為：。