Question

【題目】1915年諾貝爾物理學獎授予Henry Bragg和Lawrence Bragg，以表彰他們用X射線對晶體結構的分析所作的貢獻．

(1)科學家通過X射線探明，NaCl、KCl、MgO、CaO晶體結構相似，其中三種晶體的晶格能數據如下表：

4種晶體NaCl、KCl、MgO、CaO熔點由高到低的順序是__．

(2)科學家通過X射線推測膽礬中既含有配位鍵，又含有氫鍵，其結構示意圖可簡單表示如下，其中配位鍵和氫鍵均采用虛線表示．

①寫出基態Cu原子的核外電子排布式__；金屬銅采用下列__（填字母代號）堆積方式．

②寫出膽礬晶體中水合銅離子的結構簡式（必須將配位鍵表示出來）__．

③水分子間存在氫鍵，請你列舉兩點事實說明氫鍵對水的性質的影響__．

④SO42﹣的空間構型是________．

Answer 1

【答案】MgO＞CaO＞NaCl＞KCl 1s22s22p63s23p63d104s1 C 水的熔、沸點較高，結冰時密度減小 正四面體

【解析】

(1)影響晶體晶格能大小的因素有離子半徑以及離子所帶電荷的多少，晶格能越大熔點越高；
(2)①Cu的原子序數為29，結合能量最低原理和洪特規則的特例書寫電子排布式；Cu為面心立方密堆積；
②Cu2+提供空軌道，水中氧原子提供孤電子對，形成配位鍵；
③氫鍵較一般分子間作用力強，影響物質的物理性質；

④計算S原子價層電子對數與孤電子對數,判斷SO42-的空間結構。

(1)離子半徑Mg2+<Na+<O2-<Ca2+ <Cl-，離子電荷數Na+= Cl-< O2-= Mg2+= Ca2+，離子晶體的離子半徑越小，帶電荷數越多，晶格能越大，則晶體的熔沸點越高,則有NaCl、KCl、MgO、CaO熔點由高到低的順序是MgO＞CaO＞NaCl＞KCl；

正確答案：MgO＞CaO＞NaCl＞KCl。
(2)①Cu的原子序數為29，電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1，Cu為面心立方密堆積，配位數為12，故C符合；

正確答案：1s22s22p63s23p63d104s1 ；C。
②Cu2+提供空軌道，水中氧原子提供孤電子對，形成配位鍵，水合銅離子的結構簡式為：；

正確答案：。
③氫鍵較一般分子間作用力強，所以水的熔、沸點較高，因為氫鍵具有方向性，結冰時，氫鍵增多，體積增大，密度減小；

正確答案：水的熔、沸點較高，結冰時密度減小。
④SO42﹣中心原子S的價層電子對數=4+=4、孤電子對數為0，為正四面體結構；

正確答案：正四面體。