M是第四周期元素,最外层只有1个电子,次外层的所有原子轨道均充满电子。元素Y的负一价离子的最外层电子数与次外层的相同。回答下列问题:
(1)单质M的晶体类型为______,晶体中原子间通过_____作用形成面心立方密堆积,其中M原子的配位数为______。
(2)元素Y基态原子的核外电子排布式为________,其同周期元素中,第一电离能最大的是______(写元素符号)。元素Y的含氧酸中,酸性最强的是________(写化学式),该酸根离子的立体构型为________。
(3)M与Y形成的一种化合物的立方晶胞如图所示。
①该化合物的化学式为_______,已知晶胞参数a=0.542 nm,此晶体的密度为_______g·cm–3。(写出计算式,不要求计算结果。阿伏加德罗常数为NA)
②该化合物难溶于水但易溶于氨水,其原因是________。此化合物的氨水溶液遇到空气则被氧化为深蓝色,深蓝色溶液中阳离子的化学式为_______。
【答案】
19-Ⅱ (14分)
(1)金属晶体 金属键 12 (每空1分,共3分)
(2)1s22s22p63s23p5 Ar HClO4 正四面体 (每空1分,共4分)
(3)①CuCl (每空2分,共4分)
②Cu+可与氨形成易溶于水的配位化合物(或配离子) [Cu(NH3)4]2+ (2分,1分,共3分)
【解析】
试题分析:19–Ⅱ(14分)根据题给信息推断M为铜元素,Y为氯元素。
(1)单质铜的晶体类型为金属晶体,晶体中微粒间通过金属键作用形成面心立方密堆积,铜原子的配位数为12。
(2)氯元素为17号元素,位于第三周期,根据构造原理知其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p5 ,同周期元素由左向右元素原子的第一电离能逐渐增大,故其同周期元素中,第一电离能最大的是Ar。氯元素的含氧酸中,酸性最强的是HClO4,该酸根离子中氯原子的为sp3杂化,没有孤对电子,立体构型为正四面体形。
(3)①根据晶胞结构利用切割法分析,每个晶胞中含有铜原子个数为8×1/8+6×1/2=4,氯原子个数为4,该化合物的化学式为CuCl ;则1mol晶胞中含有4mol CuCl,1mol晶胞的质量为4×99.5g,又晶胞参数a=0.542 nm,此晶体的密度为g·cm–3。②该化合物难溶于水但易溶于氨水,其原因是Cu+可与氨形成易溶于水的配位化合物。该溶液在空气中Cu(I)被氧化为Cu(II),故深蓝色溶液中阳离子的化学式为[Cu(NH3)4]2+ 。
考点:考查物质结构与性质,涉及原子结构与元素的性质,分子结构和晶胞计算。
【名师点睛】本题考查较为综合,题目难度较大。答题时注意电子排布式的书写方法,把握分子空间构型、等电子体、分子极性等有关的判断方法。关于核外电子排布需要掌握原子结构“三、二、一”要点:三个原理:核外电子排布三个原理——能量最低原理、泡利原理、洪特规则;两个图式:核外电子排布两个表示方法——电子排布式、电子排布图;一个顺序:核外电子排布顺序——构造原理。