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专题强化练(十六)
1．(2020·郑州第二次质检)钙和铜合金可用作电解制钙的阴极电极材料，回答下列问题：
(1)基态铜原子的价电子排布式为____________。
(2)CaCO3高温分解可制得CaO。CaO与C在一定条件下可生成CaC2，CaC2与水反应生成Ca(OH)2和一种4原子气体分子。
①CaCO3中阴离子的空间构型为________________。 ②该气体分子中σ键与π键的数目之比为____________。 ③写出2种与C2互为等电子体的分子的化学式___________。 (3)工业上电解CaCl2制Ca而不采用电解CaO的原因是
______________________________________________________。
(4)在碱性溶液中，缩二脲HN(CONH2)2与CuSO4反应得到一种特征紫色物质，其结构如图所示，该反应原理可用于检验蛋白质或其他含多肽的化合物。缩二脲分子中碳原子与氮原子的杂化类型分别为________、________。
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(5)一种钙铜合金的结构可看作图a、b两种原子层交替堆积排列而成c，其晶胞如图d。
①a图Ca—Ca间距离为x pm，c图中Ca—Ca间距离为y pm。已知原子拥有的尽可能多的相邻原子的个数叫该原子的配位数，则晶胞c中Ca原子的配位数(Cu原子)为________。
②设阿伏加德罗常数的值为NA，则该钙铜合金的密度是________g·cm(列出计算式即可)。
解析：(1)基态Cu原子的外围电子排布为：3d4s，则基态Cu原子的价电子排布式为3d4s。(2)①CaCO3中阴离子为CO3，中心碳原子形成1个碳氧双键和2个碳氧单键，阴离子的空间构型为平面三角形。②该气体为C2H2，分子中2个单键，1个三键，1个单键就有1个
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σ键，三键中有1个σ键和2个π键，分子中σ键与π键数目比为3∶2。③C2离子中共有14个电子，符合的有CO、N2。(3)氧化钙熔点比氯化钙熔点高，熔融离子晶体要消耗能量，从而增加成本，为减少成本，所以用熔融氯化钙冶炼钙。(4)缩二脲分子中碳原子以单键和双键结合，分子中的C原子采取sp杂化，氮原子以单键结合分子中的N原子采取sp杂化。(5)①由题图c可知，以上面面心上的Ca原子为例，该晶胞中该Ca原子配位的Cu原子包含其上层6个、相同层6个、下层6个，所以其配位数是18。②根据题图c可知，该晶胞中Ca原子1111
个数＝12×＋2×＝3、Cu原子个数＝12×＋6×＋6＝15，该晶胞体积＝
6222
2
3
2－
?1（x×10－10）2sin 60°×6×（y×10－10）?cm3＝33x2y×10－30cm3，晶体密度＝m＝
?2?2V??
（40＋5×64）×3
NA
332
xy×10－302
（40＋5×64）×2－3－3
g·cm＝g·cm。 2－30
3xy×10×NA
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答案：(1)3d4s
(2)①平面三角形 ②3∶2 ③CO、N2(或其他合理答案) (3)CaO熔点高于CaCl2，熔化时消耗能量高 (4)sp sp
（40＋5×64）×2
(5)①18 ② 2－30
3xy×10×NA
2．(2020·深圳第一次调研)含Ni、As元素的物质在生产生活中有重要的用途。回答下列问题：
(1)基态Ni核外电子排布式为__________________________。 (2)AsCl3分子的立体构型为________。 (3)某个Ni(Ⅱ)有机配合物的结构如图1所示：
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3
图1
①该分子中N原子的杂化方式为________、________。 ②请在图中用“→”标出Ni的配位键______。
(4)Ge，As，Se元素处于同一周期，三种元素原子的第一电离能由大到小的顺序为________。
(5)H3AsO4的酸性强于H3AsO3的原因是___________________ _______________________________________________________
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_____________________________________________________， AsH3的键角小于NH3的原因是_______________________ _______________________________________________________ _____________________________________________________。
(6)如图2为Ni和As形成的某种晶体的六方晶胞图，该化合物的化学式为__________，Ni原子占据的空隙类型为________。已知晶胞参数分别为a pm、a pm、b pm和β＝60°，则该晶胞的密度为________g·cm(设阿伏加德罗常数的值为NA)
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图2
解析：(1)28号元素是镍，核外电子排布式为1s2s2p3s3p3d4s，基态Ni失去最外层的两个电子，核外电子排布式为[Ar]3d或1s2s2p3s3p3d。(2)AsCl3的中心原子为砷，最外层有5个电子，与三个氯原子形成三对共价键，剩余一对孤电子对，价层电子对数为4对，分子的立体构型为三角锥形。(3)①根据结构可知氮原子成单键时采用的是sp杂化或双键时采用的是sp杂化。②镍原子正上方的氮原子，有一对孤电子对，下方水分子提供孤电子
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对，镍原子提供空轨道，形成两对配位键，表示为。(4)Ge，As，Se元素处于
同一周期，同周期自左向右第一电离能呈现增大的趋势，但As的最外层4p轨道为半充满状态，第一电离能高于Se和Ge，故第一电离能由大到小为As＞Se＞Ge。(5)H3AsO4分子结构中非羟基氧原子数比H3AsO3多，所以H3AsO4的酸性强或H3AsO4分子中As价态更高，导致As—O—H中的O的电子向As偏移，氧氢键的极性变大，在水分子作用下，越容易电离出H，故H3AsO4酸性更强；砷原子电负性小于氮原子，所以其共用电子对离砷核距离较远，成键电子间的斥11力较小，导致键角较小，AsH3的键角小于NH3。(6)Ni位于顶点和棱心，个数为8×＋4×＝2，
84As位于体心，个数为2，原子个数最简比为1∶1，化学式为NiAs；六个镍原子围成八面体空隙；ρ＝＝＝＋
mnMNM－12
，M＝59＋75＝134 g·mol，N＝2，V＝a·bsin 60°，代入密度公
VVNAS底×b32
2.68×10
式得到。
NA×a2b×sin 60°
答案：(1)[Ar]3d或1s2s2p3s3p3d (2)三角锥形
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