Question

过渡金属配合物的一些特有性质的研究正受到许多研究人员的关注，因为这方面的研究无论是理论上还是工业应用上都具有重要意义。

(1)铜离子与氨基酸形成的配合物具有杀菌、消炎和抗肿瘤活性。与铜属于同一周期，且未成对电子数最多的元素基态原子的核外电子排布式为____________________。

(2)CO可以和很多过渡金属形成配合物，如羰基铁[Fe(CO)₅]、羰基镍[Ni(CO)₄]。CO分子中C原子上有一对孤电子对，C、O原子都符合8电子的稳定结构，CO的结构式为________，与CO互为等电子体的离子为________________________________________________________________________

(填化学式)。C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为____________。

(3)氯化铁溶液用于检验食用香精乙酰乙酸乙酯时，会生成紫色配合物，其配离子的结构如图K34­5所示：

图K34­5

①此配离子中含有的作用力有______________(填字母)。

A．离子键　B．金属键　C．极性键　D．非极性键

E．配位键　F．氢键　G．σ键　H．π键

②此配合物中碳原子的杂化轨道类型有____________。

(4)Ti^3＋可形成配位数为6的配合物。现有钛的两种颜色的配合物，一种为紫色，另一种为绿色。相关实验证明，两种物质的组成皆为TiCl₃·6H₂O。为测定这两种配合物的成键情况，设计了如下实验：分别取等质量的两种物质的样品配成待测溶液；分别往待测溶液中滴入过量的AgNO₃溶液并充分反应，均产生白色沉淀；测定沉淀质量并比较，发现由原绿色物质得到的沉淀质量是由原紫色物质得到的沉淀质量的2/3。则原绿色配合物的内界的化学式为____________。

Answer 1

(1)1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹或[Ar]3d⁵4s¹

(2)C≡O　CN^－　N＞O＞C

(3)①CDEGH　②sp²、sp³

(4)[TiCl(H₂O)₅]^2＋

[解析] (1)铜位于第四周期，该周期中未成对电子数最多的元素中3d轨道上应是半充满状态，4s轨道上也是半充满状态，为Cr元素，其基态原子的核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹或[Ar]3d⁵4s¹。

(2)C原子最外层有4个电子，O原子最外层有6个电子，当二者都符合8电子的稳定结构时，电子式为∶C⋮⋮O∶，即C与O之间形成共价三键，结构式为C≡O；CO分子共含有14个电子，与其互为等电子体的离子为CN^－；同周期元素自左到右，第一电离能有增大的趋势，第ⅡA族元素和ⅤA族元素由于是全充满(ⅡA族)或半充满(ⅤA族)的稳定结构，故第一电离能要高于其相邻的主族元素，即三者第一电离能的大小顺序为N＞O＞C。

(3)①在该配离子中含有C—O、C—H等极性键，含有C—C非极性键，O与Fe^3＋之间的配位键，C—C、C—O、C—H、O—H等σ键，C===O之间、C===C之间含有π键。

②碳碳双键和碳氧双键中的碳原子采用sp²杂化，—CH₃和—CH₂－中的碳原子采用sp³杂化。

(4)两种物质的溶液中加入AgNO₃溶液后都生成白色沉淀，说明外界中都含有Cl^－，由得到沉淀的量的关系可知，绿色物质中的Cl中有2个在外界，而紫色物质中的Cl全部在外界，故绿色物质的内界的化学式为[TiCl(H₂O)₅]^2＋。