Question

【題目】已知A、B、C、D、E、F為元素周期表中原子序數依次增大的前20號元素，A與B；C、D與E分別位于同一周期。A原子L層上有2對成對電子， B、C、D的核外電子排布相同的簡單離子可形成一種C3DB6型離子晶體，CE、FA為電子數相同的離子晶體。

（1）寫出A元素的基態原子價電子排布式____________。

（2）試解釋工業冶煉D不以DE3而是以D2A3為原料的原因：___________。

（3）許多＋l價銅的配合物溶液能吸收CO和烯烴（如C2H4等）， CH3CH= CH 2 分子中3個C原子采取的雜化方式依次為___________。

（4）在硫酸銅溶液中逐滴滴加氨水至過量，先出現藍色沉淀，最后沉淀完全溶解。寫出此藍色沉淀溶解的離子方程式：_____________；

（5）B的氫化物比氨氣的熔沸點略高，請解釋原因：_____________；

（6）1996年諾貝化學獎授予對發現C60有重大貢獻的三位科學家。C60分子是形如球狀的多面體(如圖)，該結構的建立基于以下考慮：

①C60分子中每個碳原子只跟相鄰的3個碳原子形成化學鍵；

②C60分子只含有五邊形和六邊形；

③多面體的頂點數、面數和棱邊數的關系，遵循歐拉定理：頂點數＋面數－棱邊數＝2。

據上所述，可推知C60分子有12個五邊形和20個六邊形。

請回答下列問題：

1）試估計C60跟F2在一定條件下，能否發生反應生成C60F60(填“可能”或“不可能”)__________，并簡述其理由：_______________。

2）C70和C60結構類似，則分子中含有______個六邊形和______個五邊形。

Answer 1

【答案】 2s22p4 氯化鋁為共價化合物，熔融時候不能電離出自由移動的離子 sp3、sp2、sp2 Cu(OH)2＋4NH3·H2O =Cu(NH3) 4 2+ ＋2OH-＋4H2O 氟化氫所形成的分子間氫鍵的強度比氨分子形成的分子間氫鍵大 可能 1molC60分子中含有30mol雙鍵，可以和30molF2發成加成反應形成C60F60 12 25

【解析】分析：A、B、C、D、E、F為元素周期表中原子序數依次增大的前20號元素，A原子L層上有2對成對電子，則A是O元素，A和B同周期，且B的原子序數大于A，B能形成離子，則B是F元素；FA是離子化合物，F應該是+2價，屬于IIA族，且F原子序數增大，但屬于前20號元素，所以F是Ca元素；C、D與E分別位于同一周期，且原子序數依次增大，B、C、D的核外電子排布相同的簡單離子可形成一種C3DB6型離子晶體，B顯負價，C和D的化合價都為正整數，由原子個數可知，C是+1價，D是+3價，且原子序數大于10，則C是Na元素，D是Al元素，CE為離子晶體，則E是Cl元素。

(2)根據氯化鋁是共價化合物分析解答；

(3)根據價層電子對互斥理論確定雜化方式；

(4)氫氧化銅和氨水反應生成銅氨絡合離子和氫氧根離子，根據價層電子對互斥理論確定其空間構型；

(5)根據氟化氫和氨分子形成的分子間氫鍵強弱分析解答；

(6)1)由歐拉定理計算碳碳單鍵和雙鍵鍵數，再進行判斷；2)根據歐拉定理及棱邊數計算。

詳解：由上述分析可知，A為O、B為F、C為Na、D為Al、E為Cl、F為Ca。

(1)A元素的基態原子價電子排布式為2s22p4，故答案為：2s22p4；

(2)工業冶煉鋁不以氯化鋁而是以氧化鋁為原料的原因為氯化鋁為共價化合物，不導電，而氧化鋁為離子化合物，電解可制備Al，故答案為：氯化鋁為共價化合物，不導電，而氧化鋁為離子化合物；

(3)CH3CH=CH2分子中甲基上的C原子含有4個共價單鍵，屬于sp3雜化，碳碳雙鍵兩端上的碳原子含有3個σ鍵，屬于sp2雜化，故答案為：sp3、sp2、sp2；

(4)氫氧化銅和氨水反應生成銅氨絡合離子和氫氧根離子，離子反應方程式為：Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-，故答案為：Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-；

(5)氟化氫所形成的分子間氫鍵的強度比氨分子形成的分子間氫鍵大，因此氟的氫化物比氨氣的熔沸點略高，故答案為：氟化氫所形成的分子間氫鍵的強度比氨分子形成的分子間氫鍵大；

(6)1)該分子中含有碳碳單鍵和雙鍵，雙鍵能發生加成反應，由歐拉定理計算鍵數(即棱邊數)：60+(12+20)-2=90，設單鍵為x個，雙鍵為y個，則x+y=90，2x+4y=4×60，解得x=60，y=30，即該分子中含雙鍵30個，60個單鍵，C60分子含30個雙鍵，與極活潑的F2發生加成反應即可生成C60F60，故答案為：可能；因C60分子含30個雙鍵，與極活潑的F2發生加成反應即可生成C60F60；

2)設C70分子中五邊形數為x，六邊形數為y，依題意可得方程組：(5x+6y)＝(3×70)，70+(x+y) (3×70)=2，得 x＝12，y＝25，故答案為：12；25。