Question

【題目】【選修3：物質的結構與性質】Ⅰ.氟元素是電負性最大的非金屬元素，且氟原子的半徑小，因此氟單質極易和金屬單質反應且把它們氧化到最高價態，如MnF7 、VF5 、CaF2 等。氟元素還可以和氧元素形成氟化物，如OF2 等。

請回答下列問題：

（1）V原子的核外電子排布式為 。如圖表示一個不完整的CaF2 晶胞，則圖中實心球表示 (填“F-或Ca2+ )。 設晶胞邊長為a，則最近的F-和Ca2+之間的距離為 (用含a的代數式表示)。

（2）OF2 分子中氧原子的軌道雜化類型為 ，OF2被稱為氟化物而不被稱為氧化物的原因是 。

Ⅱ.純銅在工業上主要用來制造導線、電器元件等，銅能形成+1和+2的化合物。回答下列問題：

（3）寫出基態Cu+ 的核外電子排布式 。C、N、O三種元素的第一電離能由大到小的順序是 。

（4）如圖所示是銅的某種氧化物的晶胞示意圖，該氧化物的化學式為 。

（5）向硫酸銅溶液中滴加氨水會生成藍色沉淀，在滴加氨水至沉淀剛全部溶解時可得到藍色溶液，繼續向其中加入極性較小的乙醇可以生成深藍色的[Cu(NH3)4]SO4·H2O沉淀。該深藍色沉淀中的NH3通過鍵與中心離子Cu2+結合。NH3分子中的N原子雜化方式是 。與NH3分子互為等電子體的一種微粒是 (任寫一種)

Answer 1

【答案】（1）1s22s22p63s23p63d34s2 或[Ar]3d34s2 (2分)Ca2+ (1分) (3 分 )

（2）sp3雜化(1分) 氧化物中氧元素顯負價，而在OF2中氧元素的化介價為+2 (1分)

II．（3）ls22s22p63s23p63d10或【Ar】3d10(2分) N、O、C (1分)

（4）CuO (1分) （5）配位(1分) sp3雜化 (1分) H3O+等(1分)

【解析】

試題分析：（1）V原子是23號，其核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d34s2(或[Ar]3d34s2)；CaF2晶胞中，白球的數目為8×1/8+6×1/2=4，黑球全部在晶胞內部，數目為8，則圖中白球是鈣離子；把晶胞分成8個小的立方體如圖，則F-位于小立方體的中心，即小紅球，則Ca2+與F-之間的最近距離為小立方體的體對角線的一半，已知晶胞邊長為a，則小立方體的邊長為a/2，設Ca2+與F-之間的最近距離為x，

則(a/2)2+(a/2)2+(a/2)2=x2，解得x=；

（2）OF2分子中氧原子為2+(6-2×1)/2=4，屬于sp3雜化；OF2中F元素為-1價，O元素的化合價為+2價，而氧化物中O元素的化合價為-2價，所以OF2被稱為氟化物；

（3）Cu的原子序數為29，價電子排布為3d104s1，則基態Cu+的核外電子排布式為 ls22s22p63s23p63d10或【Ar】3d10，C、O、N元素都是第二周期非金屬元素，同一周期元素自左而右第一電離能呈增大趨勢，但N元素原子2p能級是半滿穩定狀態，能量較低，第一電離能高于同周期相鄰元素，故第一電離能N＞O＞C；

（4）由晶胞示意圖可知，1個晶胞中有4個A，B為8×1/8+6×1/2=4個，原子個數之比為1：1，該氧化物的化學式為CuO；

（5）NH3中N原子提供孤對電子，Cu2+提供空軌道，二者形成配位鍵；NH3分子中孤對電子數為1，成鍵數為3，則N原子的雜化方式為sp3，與NH3分子互為等電子體的一種微粒具有相同的價電子數8和原子數4，微粒為PH3或H3O+等。