Question

（13分） 四種常見(jiàn)元素的性質(zhì)或結(jié)構(gòu)信息如下表。試根據(jù)信息回答有關(guān)問(wèn)題。

元素   A                     B          C                D

性質(zhì)

結(jié)構(gòu)

信息   原子核外有兩個(gè)電子層，最外層有3個(gè)未成對(duì)的電子        原子的M層有1對(duì)成對(duì)的p電子    原子核外電子排布為[Ar]3d¹⁰4s¹，

有+1、+2兩種常見(jiàn)化合價(jià)        有兩種常見(jiàn)氧化物，其中有一種是冶金工業(yè)常用的還原劑

⑴寫(xiě)出B原子的電子排布式         。

⑵A元素的氫化物的沸點(diǎn)比同主族相鄰元素氫化物沸點(diǎn)     （填“高”或“低”），其是__________________________。

⑶D的最高價(jià)氧化物的電子式：             。高溫下D的氧化物還原赤鐵礦的方程式為可逆反應(yīng)，寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式___________________，該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=___________。

⑷往C元素的硫酸鹽溶液中逐滴加入過(guò)量A元素的氫化物水溶液，可生成的配合物的化學(xué)式為_(kāi)_______________，簡(jiǎn)要描述該配合物中化學(xué)鍵的成鍵情況__________________。

⑸下列分子結(jié)構(gòu)圖中的“”表示上述相關(guān)元素的原子中除去最外層電子的剩余部分，“”表示氫原子，小黑點(diǎn)“”表示沒(méi)有形成共價(jià)鍵的最外層電子，短線(xiàn)表示共價(jià)鍵。

則在以上分子中，中心原子采用sp³雜化形成化學(xué)鍵的且空間構(gòu)型是角形的是      （填寫(xiě)序號(hào)）；在②的分子中有       個(gè)σ鍵和        個(gè)π鍵。

⑹已知NH₄⁺、N₄H₄⁴⁺的空間構(gòu)型均為四面體，NH₄⁺的結(jié)構(gòu)式為 \s\up10(∣←N－,\s\up10(∣H（→表示共用電子對(duì)由N原子單方面提供）。 請(qǐng)畫(huà)出N₄H₄⁴⁺的結(jié)構(gòu)式_____________________。

 

Answer 1

【答案】

⑴ 1s²2s²2p⁶3s²3p⁴ （1分）

⑵高，因?yàn)锳的氫化物存在氫鍵（各1分）

⑶    Fe₂O_3(s) + 3CO_(g) 2Fe_(s) + 3CO_2(g) K＝C³_（CO_2）/  C³_（CO_）（各1分）

⑷[Cu(NH₃)₄]SO₄（1分）,中心原子與配位體之間以配位鍵相結(jié)合，內(nèi)界與外界之間以離子鍵相結(jié)合（1分）⑸ ④（1分）3 （1分） 2（1分）

⑹ （2分）

【解析】

試題分析：B原子的M層有1對(duì)成對(duì)的p電子,說(shuō)明M層電子數(shù)是4，所以B原子的電子排布式1s²2s²2p⁶3s²3p^{4   ；}，

A原子核外有兩個(gè)電子層，最外層有3個(gè)未成對(duì)的電子所以A原子L層電子數(shù)是5即是N原子，A元素的氫化物的沸點(diǎn)比同主族相鄰元素氫化物沸點(diǎn)高，因?yàn)锳的氫化物存在氫鍵；

D有兩種常見(jiàn)氧化物，其中有一種是冶金工業(yè)常用的還原劑，是CO所以D的最高價(jià)氧化物的電子式 ，高溫下D的氧化物還原赤鐵礦的方程式為可逆反應(yīng)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式Fe₂O_3(s) + 3CO_(g) 2Fe_(s) + 3CO_2(g)  ； 該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K＝C³_（CO_2）/  C³_（CO_）  ；C原子核外電子排布為[Ar]3d¹⁰4s¹，有+1、+2兩種常見(jiàn)化合價(jià)

所以C原子時(shí)Cu，C元素的硫酸鹽溶液是硫酸銅溶液，逐滴加入過(guò)量A元素的氫化物水溶液是氨水，可生成的配合物的化學(xué)式為[Cu(NH₃)₄]SO₄，該配合物中化學(xué)鍵的成鍵情況是中心原子與配位體之間以配位鍵相結(jié)合，內(nèi)界與外界之間以離子鍵相結(jié)合；中心原子采用sp³雜化形成化學(xué)鍵的且空間構(gòu)型是角形的是 ④；在②的分子中有3個(gè)σ鍵和        2個(gè)π鍵；已知NH₄⁺、N₄H₄⁴⁺的空間構(gòu)型均為四面體，NH₄⁺的結(jié)構(gòu)式為 \s\up10(∣←N－,\s\up10(∣H

；N₄H₄⁴⁺的結(jié)構(gòu)式是

考點(diǎn)：元素的性質(zhì)或結(jié)構(gòu) 配位鍵

點(diǎn)評(píng)：對(duì)于某元素原子的核外電子排布情況，先確定該原子的核外電子數(shù)（即原子序數(shù)、質(zhì)子數(shù)、核電荷數(shù)），然后將電子從能量最低的1s亞層依次往能量較高的亞層上排布，只有前面的亞層填滿(mǎn)后，才去填充后面的亞層，每一個(gè)亞層上最多能夠排布的電子數(shù)為：s亞層2個(gè)，p亞層6個(gè)，d亞層10個(gè)，f亞層14個(gè)。最外層電子到底怎樣排布，還要參考洪特規(guī)則

洪特規(guī)則

從光譜實(shí)驗(yàn)結(jié)果總結(jié)出來(lái)的洪特規(guī)則有兩方面的含義：一是電子在原子核外排布時(shí)，將盡可能分占不同的軌道，且自旋平行；洪特規(guī)則的第二個(gè)含義是對(duì)于同一個(gè)電子亞層，當(dāng)電子排布處于全滿(mǎn)（s2、p6、d10、f14）半滿(mǎn)（s1、p3、d5、f7）全空（s0、p0、d0、f0）時(shí)比較穩(wěn)定。

配位鍵：一個(gè)原子提供一對(duì)電子與另一個(gè)接受電子的原子形成的共價(jià)鍵.即成鍵的兩個(gè)原子一方提供孤對(duì)電子，一方提供空軌道而形成的共價(jià)鍵。

(2)①.配合物：由提供孤電子對(duì)的配位體與接受孤電子對(duì)的中心原子(或離子)以配位鍵形成的化合物稱(chēng)配合物,又稱(chēng)絡(luò)合物。

②形成條件：a.中心原子(或離子)必須存在空軌道.  b.配位體具有提供孤電子對(duì)的原子。

③配合物的組成。

④配合物的性質(zhì)：配合物具有一定的穩(wěn)定性.配合物中配位鍵越強(qiáng)，配合物越穩(wěn)定.當(dāng)作為中心原子的金屬離子相同時(shí)，配合物的穩(wěn)定性與配體的性質(zhì)有關(guān)。