Question

13．現(xiàn)有A、B、C、D、E、F、G七種物質(zhì)或粒子，其中A、B、C、D、G都具有如圖1所示的結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)單元，（圖中正四面體以外可能有的部分未畫出，連線不一定表示化學(xué)鍵或分子間作用力，X、Y可以相同也可以不同）．A、B、G的為原子晶體，A晶體硬度最大．工業(yè)上利用單質(zhì)A的同素異形體與B物質(zhì)發(fā)生置換反應(yīng)來制取單質(zhì)G的粗產(chǎn)品，G單質(zhì)常用于制備太陽能電池．C、D、E、F均含有10個電子，且D是陽離子，D與F的組成元素相同．C、E、F為分子晶體，E常溫下呈液態(tài)溶劑．

（1）與A同主族的第四周期元素基態(tài)原子的價電子排布圖為．
（2）D的中心原子M的雜化類型為sp³雜化．
（3）科學(xué)家把A₆₀和鉀（K）摻雜在一起制造出了一種化合物，其晶胞如圖2所示，該物質(zhì)在低溫時是一種超導(dǎo)體．其化學(xué)式為K₃C₆₀．
（4）繼A₆₀后，科學(xué)家又合成了G₆₀、M₆₀，A、G、M原子電負(fù)性由大到小的順序是N＞C＞Si（用元素符號表示）．G₆₀分子中每個G原子只跟相鄰的3個G原子形成共價鍵，且每個G原子最外層都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，則1mol G₆₀分子中π鍵的數(shù)目為1.806×10²⁵．
（5）已知某紅紫色配合物的組成為CoCl₃•（F）₅•H₂O（配位數(shù)為6）．加足量AgNO₃于該配合物溶液中，有AgCl沉淀生成，但加熱至沸騰又有AgCl沉淀生成，且其質(zhì)量為第一次AgCl沉淀量的二分之一．則該配合物的化學(xué)式為[CoCl（NH₃）₅]Cl₂•H₂O．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E、F、G七種物質(zhì)或粒子，其中A、B、C、D、G都具有正四面體結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)單元，C、D、E、F均含有10個電子，且D是陽離子，故D為NH₄⁺，D與F的組成元素相同，故F為NH₃，E構(gòu)成的物質(zhì)常溫下呈液態(tài)，故E為H₂O，C、E、F為分子晶體，故C為CH₄；A、B、G為原子晶體，A晶體硬度最大，則A為金剛石，工業(yè)上利用單質(zhì)A的同素異形體與B物質(zhì)發(fā)生置換反應(yīng)來制取單質(zhì)G的粗產(chǎn)品，G單質(zhì)常用于制備太陽能電池，則B為二氧化硅，G為Si．

解答 解：A、B、C、D、E、F、G七種物質(zhì)或粒子，其中A、B、C、D、G都具有正四面體結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)單元，C、D、E、F均含有10個電子，且D是陽離子，故D為NH₄⁺，D與F的組成元素相同，故F為NH₃，E構(gòu)成的物質(zhì)常溫下呈液態(tài)，故E為H₂O，C、E、F為分子晶體，故C為CH₄；A、B、G為原子晶體，A晶體硬度最大，則A為金剛石，工業(yè)上利用單質(zhì)A的同素異形體與B物質(zhì)發(fā)生置換反應(yīng)來制取單質(zhì)G的粗產(chǎn)品，G單質(zhì)常用于制備太陽能電池，則B為二氧化硅，G為Si．
（1）與A同主族的第四周期元素為Ge，價電子排布式為4s²4p²，基態(tài)原子的價電子排布圖為，
故答案為：；
（2）D為NH₄⁺，中心原子M為N原子，N原子價層電子對數(shù)為4，采取sp³雜化，
故答案為：sp³雜化；
（3）晶胞中C₆₀分子數(shù)目為8×$\frac{1}{8}$+1=2，K原子數(shù)目為2×6×$\frac{1}{2}$=6，故化學(xué)式為：K₃C₆₀，
故答案為：K₃C₆₀；
（4）同一周期從左到右，電負(fù)性逐漸增大，同一主族從上到下，電負(fù)性逐漸減小，因此原子電負(fù)性由大到小的順序是：N＞C＞Si，
每個硅形成的這3個鍵中，必然有1個雙鍵，這樣每個硅原子最外層才滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)．顯然，雙鍵數(shù)應(yīng)該是Si原子數(shù)的一半，而每個雙鍵有1個π鍵，顯然π鍵數(shù)目為30，則1mol G₆₀分子中π鍵的數(shù)目為 1.806×10²⁵，
故答案為：N＞C＞Si；1.806×10²⁵；
（5）CoCl₃•（NH₃）₅•H₂O水溶液加AgNO₃于該化合物溶液中，有AgCl沉淀生成，說明外界離子有Cl^-，加熱至沸騰有AgCl沉淀生成，說明配體中含有Cl^-，且其質(zhì)量為第一次沉淀量的二分之一，說明外界離子有Cl^-與配體Cl^-之比為2：1，該配離子化學(xué)式可能為[CoCl（NH₃）₅]Cl₂•H₂O，
故答案為：[CoCl（NH₃）₅]Cl₂•H₂O．

點評 本題考查物質(zhì)的推斷、核外電子排布、雜化軌道、晶體結(jié)構(gòu)、配合物等，推斷物質(zhì)或微粒是解題的關(guān)鍵，D是陽離子具有正四面體結(jié)構(gòu)是推斷的突破口，注意中學(xué)常見的正四面體結(jié)構(gòu)的物質(zhì)、10電子微粒等，需要學(xué)生具有扎實的基礎(chǔ)．