Question

(1)CH₃⁺ 、-CH₃(甲基)、CH₃^－都是重要的有機反應中間體，有關它們的說法正確的是

A．它們均由甲烷去掉一個氫原子所得

B．它們互為等電子體，碳原子均采取sp2雜化

C．CH3-與NH3、H2O+互為等電子體，幾何構型均為三角錐形

D．CH3+中的碳原子采取sp2雜化，所有原子均共面

E．兩個－CH₃(甲基)或一個CH₃⁺和一個CH₃^－結合均可得到CH₃CH₃
(2)鋅是一種重要的金屬，鋅及其化合物有著廣泛的應用。
①鋅在元素周期表中的位置是:_                        。
②葡萄糖酸鋅[CH₂OH(CHOH)₄COO]₂Zn是目前市場上流行的補鋅劑。寫出Zn²⁺基態電子排布式    ，葡萄糖分子[CH₂OH(CHOH)₄CHO]中碳原子雜化方式有      。
③Zn²⁺能與NH₃形成配離子[Zn(NH₃)₄]²⁺。配位體NH₃分子屬于             (填“極性分子”或“非極性分子”)；在〔Zn(NH₃)₄]²⁺中，Zn²⁺位于正四面體中心，N位于正四面體的頂點，試在左下圖中表示出[Zn(NH₃)₄]²⁺中Zn²⁺與N之間的化學鍵。

④右上圖示鋅與某非金屬元素X形成的化合物晶胞，其中Zn和X通過共價鍵結合，該化合物的Zn與X的原子個數之比為         。
⑤在④的晶胞(右上圖)中，如果只考查X的排列方式，則X的堆積方式屬于金屬晶體堆積方式中的___       堆積；設該晶胞中Zn的半徑為r₁ cm，其相對原子質量為M₁,X的半徑為r₂cm，其相對原子質量為M₂，則該晶體的密度為_            g／cm³ (寫出含有字母的表達式)。

Answer 1

（15分）（1）CDE（選對3個得3分，選對2個得2分，選對1個得1分，選錯1個得0分）
（2）①第四周期第ⅡB族 （1分） ②1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰或[Ar]3d¹⁰（1分）；sp²、sp³（2分）
③極性分子 （1分）  （2分） ④1:1（1分）
⑤面心立方最密 （1分） （3分）

試題分析：（1）A、甲烷分子變成CH₃⁺、CH₃－、CH₃^－時，失去的分別是氫負離子、氫離子和質子，空間構型也不再與原來的分子相同，故A錯誤；B、CH₃⁺、CH₃－、CH₃^－分別具有6個、7個和8個價電子，不是等電子體，中心碳原子的價層電子對數不同，故空間構型不同，故B錯誤；C、CH₃^－與NH₃、H₃O⁺均具有10個電子，互為等電子體，幾何構型均為三角錐形，故C正確；D、CH₃⁺中的碳原子采取sp²雜化，所有原子均共面，故D正確；E、兩個CH₃－或一個CH₃⁺和CH₃^－結合可得到CH₃CH₃，故E正確，答案選CDE。
（2）①Zn的原子序數是30，其電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²，由電子排布式可知該元素為第四周期第ⅡB族。
②Zn²⁺基態電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰或[Ar]3d¹⁰ ；葡萄糖里有兩種碳原子，葡萄糖是五羥基醛，所以碳原子一種是以sp³雜化（接羥基的碳），一種是以sp²雜化（醛基里的碳）。
③配位體NH₃分子中正負電荷中心不重合，從整個分子來看，電荷的分布是不均勻的，不對稱的，是極性分子；[Zn(NH₃)₄]²⁺中Zn²⁺與N之間的化學鍵是配位鍵，如圖所示。
④根據晶胞得結構簡式并依據均攤法可知，晶胞中鋅的個數為4，X的個數為8×＋6×＝4，所以化合物的Zn與X的原子個數之比為1:1。
⑤根據晶胞結構特點可知，X的堆積方式屬于金屬晶體堆積方式中的面心立方最密堆積；設晶胞得邊長是a，則根據晶胞結構可知a²＋2a²＝（4r₁＋4r₂）²，解得a＝，則根據×N_A=4，解得ρ＝。