Question

12．某配位化合物的水溶液为深蓝色，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）d ⁿ⁺⁶ns^l，回答下列问题．
（1）元素D在周期表中的位置是第三周期ⅥA族．
（2）该配位化合物的化学式为[Cu（NH₃）₄]SO₄•H₂O．
（3）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：2，两种化合物可任意比互溶，解释其主要原因为H₂O与H₂O₂之间形成氢键．
（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H-N=N-H．
（5）已知E的晶胞结构如下图所示，则E的配位数12；EDC₄常作电镀液，其中DC₄^2-的空间构型是正四面体，其中D原子的杂化轨道类型是sp³杂化．

Answer 1

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，据此进行解答．

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，其原子序数为16，处于周期表中第三周期ⅥA族，
故答案为：第三周期ⅥA族；
（2）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；
（3）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；
（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，
故答案为：H-N=N-H；
（5）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；CuSO₄常作电镀液，其中SO₄^2-中S原子价层电子对数=4+$\frac{6+2-2×4}{2}$=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，
故答案为：12；正四面体；sp³杂化．

点评 本题是对物质结构与性质的考查，题目难度中等，试题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，解答关键是根据配位化合物为深蓝色晶体进行推断，试题培养了学生的分析、理解能力．