Question

(1)CH₃⁺ 、-CH₃(甲基)、CH₃^－都是重要的有机反应中间体，有关它们的说法正确的是

A．它们均由甲烷去掉一个氢原子所得

B．它们互为等电子体，碳原子均采取sp2杂化

C．CH3-与NH3、H2O+互为等电子体，几何构型均为三角锥形

D．CH3+中的碳原子采取sp2杂化，所有原子均共面

E．两个－CH₃(甲基)或一个CH₃⁺和一个CH₃^－结合均可得到CH₃CH₃
(2)锌是一种重要的金属，锌及其化合物有着广泛的应用。
①锌在元素周期表中的位置是:_                        。
②葡萄糖酸锌[CH₂OH(CHOH)₄COO]₂Zn是目前市场上流行的补锌剂。写出Zn²⁺基态电子排布式    ，葡萄糖分子[CH₂OH(CHOH)₄CHO]中碳原子杂化方式有      。
③Zn²⁺能与NH₃形成配离子[Zn(NH₃)₄]²⁺。配位体NH₃分子属于             (填“极性分子”或“非极性分子”)；在〔Zn(NH₃)₄]²⁺中，Zn²⁺位于正四面体中心，N位于正四面体的顶点，试在左下图中表示出[Zn(NH₃)₄]²⁺中Zn²⁺与N之间的化学键。

④右上图示锌与某非金属元素X形成的化合物晶胞，其中Zn和X通过共价键结合，该化合物的Zn与X的原子个数之比为         。
⑤在④的晶胞(右上图)中，如果只考查X的排列方式，则X的堆积方式属于金属晶体堆积方式中的___       堆积；设该晶胞中Zn的半径为r₁ cm，其相对原子质量为M₁,X的半径为r₂cm，其相对原子质量为M₂，则该晶体的密度为_            g／cm³ (写出含有字母的表达式)。

Answer 1

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

试题分析：（1）A、甲烷分子变成CH₃⁺、CH₃－、CH₃^－时，失去的分别是氢负离子、氢离子和质子，空间构型也不再与原来的分子相同，故A错误；B、CH₃⁺、CH₃－、CH₃^－分别具有6个、7个和8个价电子，不是等电子体，中心碳原子的价层电子对数不同，故空间构型不同，故B错误；C、CH₃^－与NH₃、H₃O⁺均具有10个电子，互为等电子体，几何构型均为三角锥形，故C正确；D、CH₃⁺中的碳原子采取sp²杂化，所有原子均共面，故D正确；E、两个CH₃－或一个CH₃⁺和CH₃^－结合可得到CH₃CH₃，故E正确，答案选CDE。
（2）①Zn的原子序数是30，其电子排布式为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²，由电子排布式可知该元素为第四周期第ⅡB族。
②Zn²⁺基态电子排布式为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰或[Ar]3d¹⁰ ；葡萄糖里有两种碳原子，葡萄糖是五羟基醛，所以碳原子一种是以sp³杂化（接羟基的碳），一种是以sp²杂化（醛基里的碳）。
③配位体NH₃分子中正负电荷中心不重合，从整个分子来看，电荷的分布是不均匀的，不对称的，是极性分子；[Zn(NH₃)₄]²⁺中Zn²⁺与N之间的化学键是配位键，如图所示。
④根据晶胞得结构简式并依据均摊法可知，晶胞中锌的个数为4，X的个数为8×＋6×＝4，所以化合物的Zn与X的原子个数之比为1:1。
⑤根据晶胞结构特点可知，X的堆积方式属于金属晶体堆积方式中的面心立方最密堆积；设晶胞得边长是a，则根据晶胞结构可知a²＋2a²＝（4r₁＋4r₂）²，解得a＝，则根据×N_A=4，解得ρ＝。