Question

4．四種常見元素的性質(zhì)或結(jié)構(gòu)信息如F表所示，請問答下列問題．

元素	A	B	R	D
相關信息	基態(tài)原子核外電子占據(jù)3個能級且最高能級上有3個電子	B的單質(zhì)是最常見半導體材料	位于第四周期ⅠB族	是非金屬元素，其形成的某種單質(zhì)是電的良導體，有的分子形狀似足球

（1）R的基態(tài)原子價層電子排布式為3d¹⁰4s¹，這四種元素的第一電離能由大到小的順序為N＞C＞Si＞Cu（寫元素符號）．
（2）A、B，D均可形成多種氫化物，在最常見的三種氫化物中，分子構(gòu)型為三角錐的氫化物分子式為NH₃，任意寫出一種中心原子存在sp²、sp³兩種雜化類型的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式CH₂=CH-CH₃，與A的常見單質(zhì)互為等電子體的上述元素的氧化物是CO．
（3）B、D均可形成氧化物，等物質(zhì)的量的B、D的最高價氧化物中σ鍵之比為2：1，已知有下列兩種數(shù)據(jù)：

	鍵能（kJ/mol）	熔點（K）	沸點（K）
BO2	B-O：452	1923	2503
DO2	D=O：615，D-O：348	216	195

請解釋鍵能大小與兩種氧化物熔點、沸點高低差異過大的原因CO₂是分子晶體，熔點、沸點高低是由比較微弱的范德華力決定的，而與化學鍵強弱無關，SiO₂屬原子晶體，其熔點、沸點高低是由強大的共價鍵決定的
（4）在一定條件下，Cl^-與R²⁺可形成一種無限長鏈離子，研究表明•
該離子中每個氯原子最外層均達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，有些氧與R之間存在配位鍵，若該長鏈離子中含有n個R，則該離子的化學式為${（CuC{l}_{3}）}_{n}^{n-}$．
（5）A元素能形成組成為Pt（AH₃）₂Cl₂ 的配合物，該配合物存在兩種同分異構(gòu)體：一種為淡黃色（Q），不  具有抗癌作用，在水中的溶解度小；另一種為黃綠色（P），具有抗癌作用，在水中的溶解度較大．
①Q(mào)是非極性（填“極性”或“非極性”）分子，
②P的結(jié)構(gòu)簡式為（ AH₃配體作為一個整體寫）．

Answer 1

分析 A基態(tài)原子核外電子占據(jù)3個能級且最高能級上有3個電子，那么A為氮元素；B的單質(zhì)是最常見半導體材料，故B是硅元素；R位于第四周期ⅠB族，故R為銅元素；是非金屬元素，其形成的某種單質(zhì)是電的良導體，有的分子形狀似足球，那么D為碳元素，能導電的是石墨，形狀像足球的是足球烯，即C₆₀，據(jù)此解答即可；
（1）Cu是29號元素，原子核外電子數(shù)為29，根據(jù)核外電子排布規(guī)律書寫銅的基態(tài)原子價電子電子排布式，元素的非金屬性越強，其第一電離能越大；
（2）N、Si、C的常見氫化物中，氨氣屬于三角錐形，甲烷構(gòu)型的為sp³雜化，含有碳碳雙鍵的為sp²雜化，依據(jù)等電子體的概念解答即可；
（3）σ鍵為單鍵，依據(jù)分子式確定比例關系；依據(jù)晶體類型回答即可；
（4）依據(jù)該結(jié)構(gòu)分析解答；
（5）若Pt（NH₃）₂Cl₂為四面體結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)中NH₃、Cl^-之間只存在相鄰關系，因此只有一種結(jié)構(gòu)，當Pt（NH₃）₂Cl₂為平面四邊形結(jié)構(gòu)時，兩個NH₃間存在對位與鄰位兩種關系．因Q溶解度較小，而水為極性分子，故Q是非極性分子，據(jù)此解答即可．

解答 解：（1）Cu是29號元素，原子核外電子數(shù)為29，銅的基態(tài)原子價電子電子排布式3d¹⁰4s¹，元素的非金屬性越強，其第一電離能越大，由于非金屬性N＞C＞Si＞Cu，故答案為：3d¹⁰4s¹；  N＞C＞Si＞Cu；
（2）N、Si、C的常見氫化物中，氨氣屬于三角錐形，甲烷構(gòu)型的為sp³雜化，含有碳碳雙鍵的為sp²雜化，最簡單的此類有機物是丙烯，氮氣分子含有2個原子，價電子數(shù)是5×2=10，CO中原子個數(shù)是2，價電子數(shù)是4+6=10，故答案為：NH₃；CH₂=CH-CH₃；CO；
（3）SiO₂中每個硅原子形成4個σ鍵，是sp²雜化；CO₂中碳原子形成2個σ鍵并且無孤電子對，等物質(zhì)的量的SiO₂、CO₂中σ鍵的數(shù)目之比為2：1；因CO₂屬于分子晶體而SiO₂屬于原子晶體，前者熔點、沸點由比較微弱的范德華力（與化學鍵強弱無關）決定的而后者是強大的共價鍵決定的，故答案為：2：1；CO₂是分子晶體，熔點、沸點高低是由比較微弱的范德華力決定的而與化學鍵強弱無關，SiO₂屬原子晶體，其熔點、沸點高低是由強大的共價鍵決定的；
（4）由圖知，每個Cu²⁺單獨結(jié)合兩個Cl^-，又與另外一個Cu²⁺共用兩個Cl^-，故長鏈中n（Cu²⁺）：n（Cl^-）=1：3，化學式為 ${（CuC{l}_{3}）}_{n}^{n-}$，故答案為：${（CuC{l}_{3}）}_{n}^{n-}$；
（5）①Pt（YH₃）₂Z₂為PtCl₂（NH₃）₂，根據(jù)相似相溶原理，因為淡黃色固體Q，較難溶于極性溶劑水，則Q為非金屬性分子，故答案為：非極性分子；
②通過相似相溶原理可知兩種固體一種為極性分子，另一種為非極性分子，若PtCl₂（NH₃）₂為四面體結(jié)構(gòu)，只能為極性分子，故只能為平面正方形結(jié)構(gòu)，黃綠色（P）在水中的溶解度較大，則P為極性分子，其結(jié)構(gòu)簡式為，故答案為：．

點評 本題考查了位置、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關系的綜合應用，題目難度較大，注意掌握原子結(jié)構(gòu)與元素周期律、元素周期表的關系，（4）為難點．