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）該配位化合物的化學式為________________________，配合物中采取sp3雜化的原子按第一電離能由大到小排列順序為______________(用元素符號表示),1mol配離子中含有的σ鍵數(shù)目為_________________。

（2）D元素基態(tài)原子的最外層電子排布圖為_______________________________。

（3）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_________________________________。

（4）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構，則其結構式為________，該分子中B元素的雜化方式為________。

（5）該配合物溶于水得深藍色溶液，加入乙醇溶劑，將析出深藍色的晶體,則加入乙醇的作用是____________________________________________________。

Answer 1

【答案】[Cu(NH3)4]SO4·H2O[或Cu(NH3)4SO4·H2O] N＞O＞S 16NA H2O2分子與H2O分子之間形成氫鍵(從相似相溶原理，分子結構相似的物質易互溶等角度回答，只要答案合理均可) H—N=N—H sp2 降低溶劑的極性，減小[Cu(NH3)4]SO4·H2O的溶解度

【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五種元素構成，其原子個數(shù)比為14∶4∶5∶1∶1，其中C、D元素同主族且原子序數(shù)D為C的二倍，則C為O元素、D為S元素；E元素的外圍電子排布為(n－1)dn＋6ns1，則n+6=10，故n=4，故其外圍電子排布為3d104s1，則E為Cu；故該深藍色晶體應含有[Cu(NH3)4]2+、SO42-，結合原子序數(shù)可以知道A為H、B為N，由原子數(shù)目之比，可以知道該配合物含有1個結晶水，故其化學式為：[Cu(NH3)4]SO4·H2O，據此解答。

(1) C、D元素同主族且原子序數(shù)D為C的二倍，則C為O元素、D為S元素；E元素的外圍電子排布為(n－1)dn＋6ns1，則n+6=10，故n=4，故其外圍電子排布為3d104s1，則E為Cu；故該深藍色晶體應含有[Cu(NH3)4]2+、SO42-，結合原子序數(shù)可以知道A為H、B為N，由原子數(shù)目之比，可以知道該配合物含有1個結晶水，故其化學式為：[Cu(NH3)4]SO4·H2O；

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；1mol配離子中含有的σ鍵數(shù)目為（4×3+4）NA=16 NA，
因此，本題正確答案是：[Cu(NH3)4]SO4·H2O；N＞O＞S；16 NA；
(2)D為S元素，其原子的最外層電子排布圖為，
因此，本題正確答案是：；
(3) O元素可與H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，則為H2O、H2O2，兩種化合物可任意比互溶，其主要原因為：H2O與H2O2分子之間存在氫鍵，
因此，本題正確答案是：H2O2分子與H2O分子之間形成氫鍵；

(4)H元素與N元素可形成分子式為N2H2的化合物，該化合物的分子具有平面結構，N原子之間形成N=N雙鍵，N原子與H原子之間形成N-H鍵，其結構式為H—N=N—H，該分子中N元素的雜化方式為sp2，

因此，本題正確答案是：H—N=N—H ；sp2 ；

(5) 向溶液中加入乙醇后會析出藍色晶體，說明該配合物在乙醇中的溶解度小于在水中的溶解度，則加入乙醇的作用是降低溶劑的極性，減小[Cu(NH3)4]SO4·H2O的溶解度

因此，本題正確答案是：降低溶劑的極性，減小[Cu(NH3)4]SO4·H2O的溶解度。