元素X位于第四周期,其基态原子的内层轨道全部排满电子,且最外层电子数为1。在气体分析中,常用XCl的盐酸溶液吸收并定量测定CO的含量,原理为:2XCl+2CO+ 2H2O=X2Cl2·2CO·2H2O。
(1)X原子基态核外电子排布式为_______________。
(2)C、H、O三种元素的电负性由大到小的顺序为_______________。
(3)H2O中氧原子的轨道杂化类型为____________。
(4)化合物XCl晶体的晶胞如图所示,距离每个X离子最近的Cl的个数为__。
(5)X2Cl2·2CO·2H2O是一种配合物,结构如图所示,每个X原子能与其他原子形成3个配位键,在图中用“→"标出相应的配位键________。CO与N2分子的结构相似,则1 mol X2Cl2·2CO·2H2O含有σ键的数目为____________。
1s22s2p63s23p63d104s1或 O>C>H sp3 4
14×6.02×1023
【分析】
(1)根据题目给出信息判断出X为铜元素,结合失去1个电子写出核外电子排布式;
(2)元素的非金属性越强,其电负性越大;
(3)根据水的中心原子的价电子对数判断杂化方式;
(4)由晶包图可知晶包类型为ZnS。
(5)表示配位键时,箭头指向提供空轨道的原子或离子;1 mol X2Cl2•2CO•2H2O含有8 mol配位键,4 mol H-O键,2 mol CO含2 mol 键,H-O键和配位键都属于
键。
【详解】
(1)元素X位于第四周期,其基态原子的内层轨道全部排满电子,且最外层电子数为1,X为Cu,其原子基态核外电子排布式为1s22s2p63s23p63d104s1或;
(2)元素的非金属性越强,其电负性就越大,元素的非金属性:O>C>H,所以C、H、O三种元素的电负性由大到小的顺序为O>C>H;
(3)根据水的中心原子的O原子的价电子数为=4,所以氧原子的杂化方式为sp3杂化;
(4)由晶胞图可知晶胞类型为ZnS,其晶包中配位数为4,距离每个X离子最近的Cl的个数为4;
(5)根据氯原子最外层电子数为7可知,氯原子可形成一对共用电子对,即氯原子形成两条共价键中只有一条是配位键,而X可形成3条配位键,故其配位键可表示为;因1 mol X2Cl2•2CO•2H2O含有8 mol配位键,4 mol H-O键,2 mol CO含2 mol
键,H-O键和配位键都属于
键,即1 mol X2Cl2•2CO•2H2O含有8+4+2=14 mol
键,即14NA个
键,所以共价键数目为14NA或14×6.02×1023。
【点睛】
本题考查物质结构和性质,涉及原子核外电子排布式的书写、元素电负性的比较、原子杂化方式的判断及配位键等的判断等知识,注意对基础知识的理解掌握,较为全面的考查了学生对物质结构的掌握与应用能力。
电负性:
(1)键合电子、电负性的定义
元素相互化合时,原子中用于形成化学键的电子称为键合电子。电负性用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小。
(2)电负性的意义:电负性越大的原子,对键合电子的吸引力越大。
(3)电负性大小的标准:以氟的电负性为4.0作为相对标准。
(4)电负性的变化规律
①随原子序数的递增,元素的电负性呈周期性变化。
②同周期,从左到右,元素的电负性逐渐变大。
③同主族,从上到下,元素的电负性逐渐变小。
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硅、锗 (Ge) 及其化合物广泛应用于光电材料领域。回答下列问题:
(1) 基态硅原子最外层的电子排布图为 _______ ,晶体硅和碳化硅熔点较高的是 _______ ( 填化学式 ) ;
(2) 硅和卤素单质反应可以得到 ,
的熔沸点如下表:
| | | | |
熔点 /K | 183.0 | 203.2 | 278.6 | 393.7 |
沸点 /K | 187.2 | 330.8 | 427.2 | 560.7 |
① 0 ℃时, 、
、
、
呈液态的是 ____ ( 填化学式 ) ,沸点依次升高的原因是 _____ ,气态
分子的空间构型是 _______ ;
② 与 N- 甲基咪唑
反应可以得到
,其结构如图所示:
N- 甲基咪唑分子中碳原子的杂化轨道类型为 _______ , H 、 C 、 N 的电负性由大到小的顺序为 _______ , 1 个 中含有 _______ 个
键;
(3) 下图是 、
、
三种元素形成的某化合物的晶胞示意图。
①己知化合物中 和
的原子个数比为 1 : 4 ,图中 Z 表示 _______ 原子 ( 填元素符号 ) ,该化合物的化学式为 _______ ;
②已知该晶胞的晶胞参数分别为 anm 、 bnm 、 cnm , ,则该晶体的密度
_______
( 设阿伏加德罗常数的值为
,用含 a 、 b 、 c 、
的代数式表示 ) 。