Question

某配位化合物为深蓝色晶体，由原子序数依次增大的A、B、C、D、E五种元素组成，其原子个数比为l4：4：5：1：1． 其中C、D元素同主族且原子序数D为C的二倍，E元素的外围电子排布为（n-1）dⁿ⁺⁶ns^l，回答下列问题．
（1）写出元素D在周期表中的位置是

 

，B原子的外围电子排布图

 

．填出：E原子的核外有

 

种不同运动状态的电子，
B和C的第一电离能大小关系

 

（用元素符号表示）．
（2）C元素可与A元素形成两种常见的化合物，其原子个数比分别为1：1和l：2，画出原子个数比为1：1的化合物的电子式

 

，两种化合物可任意比互溶，解释其主要原因为

 

．
（3）该配位化合物的化学式为

 

．
（4）A元素与B元素可形成分子式为A₂B₂的某化合物，该化合物的分子具有平面结构，则其结构式为

 

．用电子式表示化合物Na₂D₂的形成过程

 

．
（5）已知E的晶胞结构如右图所示，此晶胞立方体的边长为a cm，E单质的密度为ρg?cm^-3，则阿伏加德罗常数为

 

（用a、ρ表示）．该晶胞配位数为

 

，EDC₄常作电镀液，其中DC₄^2-的空间构型是

 

，其中D原子的杂化轨道类型是

 

，若电解EDC₄的水溶液，则电解总反应的化学方程式为

 

．

Answer 1

考点：晶胞的计算,原子核外电子排布,判断简单分子或离子的构型

专题：

分析：某配位化合物为深蓝色晶体，由原子序数由小到大的A、B、C、D、E五种元素构成，其原子个数比为14：4：5：1：1．其中C、D元素同主族且原子序数D为C的二倍，则C为O元素、D为S元素；E元素的外围电子排布为（n-l）dⁿ⁺⁶ns^l，则n+6=10，故n=4，故其外围电子排布为3d¹⁰4s^l，则E为Cu；故该深蓝色晶体应含有[Cu（NH₃）₄]²⁺、SO₄^2-，结合原子序数可知A为H、B为N，由原子数目之比，可知该配合物含有1个结晶水，故其化学式为：[Cu（NH₃）₄]SO₄?H₂O，据此解答．

解答： 解：某配位化合物为深蓝色晶体，由原子序数由小到大的A、B、C、D、E五种元素构成，其原子个数比为14：4：5：1：1．其中C、D元素同主族且原子序数D为C的二倍，则C为O元素、D为S元素；E元素的外围电子排布为（n-l）dⁿ⁺⁶ns^l，则n+6=10，故n=4，故其外围电子排布为3d¹⁰4s^l，则E为Cu；故该深蓝色晶体应含有[Cu（NH₃）₄]²⁺、SO₄^2-，结合原子序数可知A为H、B为N，由原子数目之比，可知该配合物含有1个结晶水，故其化学式为：[Cu（NH₃）₄]SO₄?H₂O，
（1）D为S元素，处于周期表中第三周期ⅥA族，B为氮元素，其原子的外围电子排布图为，E为铜元素，是29号元素，所以原子的核外有 29种不同运动状态的电子，C为氧元素，由于氮元素最外层电子是半满状态，是一种稳定状态，所以氮元素的第一电离能大于氧元素，故答案为：第三周期ⅥA族；；29；N＞O；
（2）C元素可与A元素形成两种常见的化合物分别为H₂O和H₂O₂，H₂O₂的电子式为，由于H₂O与H₂O₂之间形成氢键，两种化合物可任意比互溶，
故答案为：；H₂O和H₂O₂之间形成氢键；
（3）由上述分析可知，该配位化合物的化学式为：[Cu（NH₃）₄]SO₄?H₂O，故答案为：[Cu（NH₃）₄]SO₄?H₂O；
（4）A元素与B元素可形成分子式为H₂N₂的化合物，该化合物的分子具有平面结构，应存在N=N双键，则其结构式为：H-N=N-H，Na₂D₂为Na₂S₂，用电子式表示其形成过程为，
故答案为：H-N=N-H；；
C元素可与A元素形成两种常见的化合物，其原子个数比分别为1：1和l：2，分别为H₂O与H₂O₂，由于H₂O与H₂O₂之间形成氢键，两种化合物可任意比互溶，
故答案为：H₂O与H₂O₂之间形成氢键；
（5）晶胞中Cu原子数目=8×

1

8

+6×

1

2

=4，根据Cu的密度ρ=

4×64 NA

a3

，可得N_A=

256

ρ?a3

，根据晶胞结构可知，该晶胞为面心立方结构，所以铜原子的配位数为12，DC₄^2-为SO₄^2-，
CuSO₄常作电镀液，其中SO₄^2-中S原子价层电子对数=

6+2

2

=4，S原子不含孤对电子，故其为正四面体构型，S原子采取sp³杂化，EDC₄为CuSO₄，其水溶液电解的总反应的化学方程式为2CuSO₄+2H₂O

通电  .

2Cu+O₂↑+2H₂SO₄，
故答案为：

256

ρ?a3

；正四面体；sp³杂化；2CuSO₄+2H₂O

通电  .

2Cu+O₂↑+2H₂SO₄．

点评：本题是对物质结构的考查，涉及元素化合物推断、氢键、结构式、微粒构型判断、杂化轨道、晶胞计算等知识点，关键是根据配位化合物为深蓝色晶体进行推断，难度中等．