Question

“杯芳烴”在催化、萃取、分子開關(guān)等方面有廣泛的用途．對(duì)叔丁基杯[4]芳烴結(jié)構(gòu)如圖1．

（1）對(duì)叔丁基杯[4]芳烴中4個(gè)羥基構(gòu)成杯底，4個(gè)羥基間的較強(qiáng)的作用力是

 

．
（2）對(duì)叔丁基杯[4]芳烴中，碳原子的雜化方式有

 

（3）不同大小的“杯芳烴”能識(shí)別中性分子或離子，如 CO₃^2-、N₃^-．
①CO₃^2-的空間構(gòu)型是

 

．
②與N₃^-互為等電子體的中性分子有

 

（舉一例）．
（4）杯芳烴可對(duì)稀土La³⁺及Fe³⁺進(jìn)行萃�。瓼e³⁺基態(tài)時(shí)，核外電子排布式為

 

．
（5）對(duì)叔丁基杯[4]芳烴與鈦離子形成的配合物結(jié)構(gòu)如圖2，其中配位原子是

 

．

Answer 1

分析：（1）O的非金屬性很強(qiáng)，在羥基之間存在氫鍵；
（2）叔丁基杯[4]芳烴中含有苯環(huán)和飽和烴基；
（3）根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論確定其空間構(gòu)型，價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=σ鍵個(gè)數(shù)+孤電子對(duì)個(gè)數(shù)；
（4）鐵是26號(hào)元素，鐵原子核外有26個(gè)電子，鐵原子失去3個(gè)電子變成鐵離子，根據(jù)構(gòu)造原理書寫鐵離子的核外電子排布式；
（5）提供孤電子對(duì)的原子是配原子．

解答：解：（1）O的非金屬性很強(qiáng)，在羥基之間存在氫鍵，故答案為：氫鍵；
（2）叔丁基杯[4]芳烴中含有苯環(huán)和飽和烴基，故碳原子的雜化方式有sp²和sp³，故答案為：sp²、sp³；
（3）①CO₃^2-中價(jià)電子對(duì)個(gè)數(shù)=σ鍵個(gè)數(shù)+孤電子對(duì)個(gè)數(shù)=3+

1

2

（4+2-3×2）=3，且不含孤電子對(duì)，所以為平面正三角形結(jié)構(gòu)，故答案為：平面正三角形；
②N₃^-的價(jià)電子數(shù)為16，與它互為等電子體的中性分子有CO₂、CS₂、N₂O等，故答案為：CO₂（其它合理答案亦可）；
（4）鐵是26號(hào)元素，鐵原子核外有26個(gè)電子，鐵原子失去3個(gè)電子變成鐵離子，根據(jù)構(gòu)造原理可知鐵離子核外電子排布式為[Ar]3d⁵，故答案為：[Ar]3d⁵；
（5）叔丁基杯[4]芳烴與鈦離子形成的配合物中O提供孤電子對(duì)，故O是配原子，故答案為：O．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了氫鍵、原子的雜化方式、粒子空間構(gòu)型的判斷、離子核外電子排布式的書寫以及配原子的確定，知識(shí)面廣、綜合性強(qiáng)，難度中等．