Question

原子数相同、电子总数相同的分子，互称为等电子体．
（I）已知A、B、C、D、E和F六种微粒都是由两种元素的原子组成，所含原子数目依次为2、3、4、4、5和5，且都含有10个电子，又知D和F为阳离子．
请回答：
（1）A、B、C各自形成的晶体熔沸点高的主要原因是

 

．
（2）C的立体结构为

 

形，上述六种微粒中与C立体结构相似的是

 

（填电子式）．
（3）E、F的立体结构类型相同原因是E、F的中心原子均采用

 

杂化，形成等性杂化轨道．
（Ⅱ）CO与N₂互为等电子体．

		A-B	A=B		A≡B
CO	键能（KJ/mol）	357.7	798.9		1071.9
	键能差值（KJ/mol）	441.2		273
N2	键能（KJ/mol）	154.8	418.4			941.7
	键能差值（KJ/mol）	263.6		523.3

（4）根据上表CO与N₂键能判断：CO与N₂分子中成键的方式相似，都包含

 

（写出成键方式及数目）；CO的总键能大于N₂的总键能，但CO比N₂更容易参加化学反应的原因是

 

．
（5）Fe、Co、Ni等金属能与CO反应的原因与这些金属原子的电子层结构有关．Fe原子的价电子排布式为

 

；Ni原子的核外电子运动状态有

 

种．金属镍（Ni）在CO气流中轻微加热可生成液态的Ni（CO）₄，它易溶于非极性溶剂，在423K温度下就分解生成Ni和CO，从而得到高纯度的镍粉．据此可判断Ni（CO）₄晶体属于

 

（填晶体类型）；Ni（CO）₄是配合物，配位体是

 

．

Answer 1

分析：（Ⅰ）A、B、C、D、E和F六种微粒都是由两种元素的原子组成，所含原子数目依次为2、3、4、4、5，和5，且都含有10个电子，又知D和F为阳离子，则A为HF、B为H₂O、C为NH₃、D为H₃O⁺、E为CH₄、F为NH₄⁺，据此解答；
（Ⅱ）（4）CO与N₂分子中成键的方式相似，分子中都形成三键；由表中数据可知，第一个π键的键能CO比N₂的小很多，CO的第一个π键比N₂容易断裂；
（5）Fe原子核外电子数为26，根据核外电子排布规律书写其价电子排布式；
原子中没有运动状态相同的电子，核外有几个电子就有几种运动状态；
Ni（CO）₄为液态，熔点较低，在423K温度下就分解生成Ni和CO，稳定性较差，其易溶于非极性溶剂，应为分子晶体；
Ni原子有空轨道，CO含有孤对电子，CO为配体．

解答：解：（Ⅰ）A、B、C、D、E和F六种微粒都是由两种元素的原子组成，所含原子数目依次为2、3、4、4、5，和5，且都含有10个电子，又知D和F为阳离子，则A为HF、B为H₂O、C为NH₃、D为H₃O⁺、E为CH₄、F为NH₄⁺，
（1）A、B、C分别为HF、H₂O、NH₃，均能形成分子间氢键，分子间相互作用增大，故晶体的沸点较高，
故答案为：A、B、C分别为HF、H₂O、NH₃，均能形成分子间氢键，分子间相互作用增大；
（2）C为NH₃，其立体结构为三角锥形，HF为直线型、H₂O为V型、CH₄与NH₄⁺为正四面体型，H₃O⁺为三角锥型，其电子式为：，
故答案为：三角锥；；
（3）CH₄、F为NH₄⁺的立体结构类型，中心原子C、N原子价层电子对数为4，不含孤对电子，均采用sp³杂化，形成等性杂化轨道，
故答案为：sp³；
（Ⅱ）（4）CO与N₂分子中成键的方式相似，分子中都形成三键，含有1个δ键，2个π键；由表中数据可知，第一个π键的键能CO比N₂的小很多，CO的第一个π键比N₂容易断裂，故CO比N₂更容易参加化学反应，
故答案为：1个δ键，2个π键；第一个π键的键能CO比N₂的小很多，CO的第一个π键比N₂容易断裂；
（5）Fe原子核外电子数为26，核外电子排布为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，其价电子排布式为3d⁶4s²；
原子中没有运动状态相同的电子，Ni原子核外有28个电子，故Ni原子核外电子有28种运动状态；
Ni（CO）₄为液态，熔点较低，在423K温度下就分解生成Ni和CO，稳定性较差，其易溶于非极性溶剂，应为分子晶体；
Ni原子有空轨道，CO含有孤对电子，故CO为配体，
故答案为：3d⁶4s²；28；分子晶体；CO．

点评：本题考查物质推断、分子结构与性质、杂化理论、化学键、核外电子排布规律、晶体类型与性质、配合物等，难度不大，注意对基础知识的全面掌握．