Question

【題目】某配位化合物為深藍色晶體，由原子序數(shù)由小到大的A，B，C，D，E五種元素組成，其原子個數(shù)比為14∶4∶5∶1∶1。其中C，D同主族且原子序數(shù)D為C的2倍，E元素的外圍電子排布式為(n－1)dn＋6ns1，試回答下列問題：

（1）元素B，C，D的第一電離能由大到小排列順序為________(用元素符號表示)。

（2）D元素基態(tài)原子的最外層電子排布圖為________。

（3）該配位化合物的化學式為________，配體的中心原子的雜化方式為________。

（4）C元素可與A元素形成兩種常見的化合物，其原子個數(shù)比分別為1∶1和1∶2，兩種化合物可以任意比互溶，解釋其主要原因為_______________。

（5）A元素與B元素可形成分子式為B2A2的某化合物，該化合物的分子具有平面結(jié)構(gòu)，則其結(jié)構(gòu)式為________，分子中含有________個σ鍵，________個π鍵。

Answer 1

【答案】N＞O＞S [Cu(NH3)4]SO4·H2O[或Cu(NH3)4SO4·H2O] sp3雜化 H2O2分子與H2O分子之間形成氫鍵(從相似相溶原理，分子結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)易互溶等角度回答，只要答案合理均可) H—N=N—H 3 1

【解析】

某配位化合物為深藍色晶體，由原子序數(shù)由小到大的A，B，C，D，E五種元素組成，其原子個數(shù)比為14∶4∶5∶1∶1。C，D同主族且原子序數(shù)D為C的2倍，C是氧元素、D是硫元素；E元素的外圍電子排布式為(n－1)dn＋6ns1，則n+6=10，故n=4，其外圍電子排布為3d104sl，則E是銅元素；故該深藍色晶體應含有[Cu(NH3)4]2+，SO42-，結(jié)合原子序數(shù)可知A為H、B為N，由原子數(shù)目之比可知，該配合物含有1個結(jié)晶水，故其化學式為:[Cu(NH3)4]SO4 H2O。

(1)由上述分析可知，元素B，C，D元素分別是N、O、S，同主族自上而下第一電離能減小，故O元素第一電離能大于S元素，O與N元素同周期，N元素原子2p能級容納3個電子，為半滿穩(wěn)定狀態(tài)，能量較低，第一電離能大于O元素，故第一電離能由大到小的排列順序為:N＞O＞S；(2)D為S元素，其原子的最外層有6個電子，電子排布圖為；（3）該配位化合物的化學式為[Cu(NH3)4]SO4 H2O，配體是NH3,中心原子的價電子對數(shù)=，所以氮原子雜化方式為為sp3雜化；（4）O元素可與H元素形成的原子個數(shù)比分別為1∶1和1∶2的化合物分別是H2O2、H2O，H2O2分子與H2O分子之間形成氫鍵，所以兩種化合物可以任意比互溶；（5）H元素與N元素可形成N2H2，分子具有平面結(jié)構(gòu)，所以其結(jié)構(gòu)式為H—N=N—H，單鍵全是σ鍵，雙鍵中有1個σ鍵和1個π鍵，N2H2分子中含有3個σ鍵，1個π鍵。