Question

[化學一選修3：物質結構與性質]在A、B、C三種元素中，A元素原子的價電子排布為2s²2p⁵素K、L能層上的電子數與M、N層上的電子數相同．C元素的原子序數等于A、B兩元素原子序數之和，C的單質在生產生活中具有許多用途，它可在硫酸銅溶液中用電解法進行精煉．請回答以下問題：
（1）已知C元素的電負性數值為1.9，則A、C兩元素的原子之間應形成

 

鍵（填“共價”或“離子”）；
（2）C元素的價電子排布式為

 

；
（3）在A元素氫化物的水溶液中，存在有

 

種不同類型的氫鍵；
（4）SO

2- 4

原子的雜化軌道類型是

 

，SO

2- 4

體構型是

 

；
（5）一種銅金合金晶體具有面心立方最密堆積的結構，在晶胞中Cu原子處于面心，Au原子處于頂點位置，則該合金中Cu原子與Au原子數量之比為

 

；該晶體中，原子之間的作用力是

 

；
（6）在A、B兩元素所形成晶體的晶胞中，位于六面體頂點和面心上的元素為

 

（填具體的元素符號）．

Answer 1

分析：在A、B、C三種元素中，A元素原子的價電子排布為2s²2p⁵，則A氟元素；B元素K、L能層上的電子數與M、N層上的電子數相同，則B原子核外電子數為（2+8）×2=20，故B為Ca元素；C元素的原子序數等于A、B兩元素原子序數之和，則C為Cu元素，
（1）一般情況，電負性之差大于1.7形成離子鍵，小于1.7形成共價鍵；
（2）Cu為29號元素，根據核外電子排布規(guī)律書寫價電子排布式；
（3）HF溶液中，HF分子之間、水分子之間都存在氫鍵，HF與水分子之間存在2種形式氫鍵；
（4）計算S原子的價層電子數與孤電子對數，據此判斷雜化方式與空間結構；
（5）根據均攤法計算晶胞中Cu、Au原子數目，確定合金中二者原子數目之比；銅金合金晶體屬于金屬晶體，據此判斷化學鍵類型；
（6）A、B兩元素所形成晶體為CaF₂，晶胞中鈣離子處于頂點與面心上、氟離子處于晶胞內部．

解答：解：在A、B、C三種元素中，A元素原子的價電子排布為2s²2p⁵，則A氟元素；B元素K、L能層上的電子數與M、N層上的電子數相同，則B原子核外電子數為（2+8）×2=20，故B為Ca元素；C元素的原子序數等于A、B兩元素原子序數之和，則C為Cu元素，
（1）F元素電負性為4.0，Cu元素的電負性數值為1.9，兩元素的電負性之差為2.1，大于1.7，則F、Cu兩元素的原子之間應形成離子鍵，故答案為：離子；
（2）Cu為29號元素，其電子排布式為3d¹⁰4s¹，故答案為：3d¹⁰4s¹；
（3）HF溶液中，存在氫鍵有：F-H…F、F-H…O、O-H…F、O-H…O，故答案為：4；
（4）SO₄^2-中S原子價層電子對數=4+

6+2-2×4

2

=4，不含孤對電子，故S原子的雜化軌道類型是 sp³，SO₄^2-的構型是正四面體，
故答案為：sp³；正四面體；
（5）銅金合金晶體具有面心立方最密堆積的結構，在晶胞中Cu原子處于面心，Au原子處于頂點位置，則晶胞中Cu原子數目=6×

1

2

=3，晶胞中Au原子數目=8×

1

8

=1，故晶胞中Cu原子與Au原子數量之比為3：1，銅金合金晶體屬于金屬晶體，含有化學鍵類型為金屬鍵，
故答案為：3：1；金屬鍵；
（6）A、B兩元素所形成晶體為CaF₂，晶胞中鈣離子處于頂點與面心上、氟離子處于晶胞內部，
故答案為：Ca．

點評：本題為物質結構與性質綜合題目，難度中等，推斷元素是解題關鍵，（6）中注意識記課本中常見晶胞結構．