Question

4．如圖1為元素周期表的一部分，字母下方數(shù)值為該元素電負(fù)性，根據(jù)信息回答下列問題（用相應(yīng)元素符號(hào)進(jìn)行答題）：

（1）b、h兩元素可形成化合物bh₂，寫出其電子式：．
（2）e、g兩元素可形成兩種化合物eg₃、e₂g₆，eg₃的分子構(gòu)型為平面正三角形，eg₃、e₂g₆中心原子e的雜化方式分別為sp²、sp³．
（3）d元素形成的單質(zhì)可與g的氫化物濃溶液在加熱條件下反應(yīng)生成一種以二價(jià)d離子為內(nèi)界中心原子（配位數(shù)為4）的配位化合物與一種可燃性氣體，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：Cu+4HCl=H₂CuCl₄+H₂↑．
（4）f、g、h、i四種元素對(duì)應(yīng)單質(zhì)分子的鍵能如下表：

共價(jià)鍵	f-f	g-g	h-h	i-i
鍵能（kJ/mol）	157	242.7	193.7	152.7

試從原子半徑角度闡述f-f鍵鍵能反常的原因：F原子半徑較小，價(jià)電子較多，導(dǎo)致電子云密度增大，極大增加了兩原子間的排斥作用，故鍵能較小，共價(jià)鍵易斷裂．
（5）c元素的元素符號(hào)是Ni，價(jià)電子排布式為3d⁸4s²，下圖是一種受到較多關(guān)注的c元素單質(zhì)與金屬鑭（La）形成的儲(chǔ)氫材料的結(jié)構(gòu)示意圖，請(qǐng)?jiān)趫D2中勾畫出該晶體的一個(gè)晶胞．計(jì)算出該合金的化學(xué)式為：LaNi₅．

Answer 1

分析 由元素在周期表中位置，可知a為H，b為Be，c為Ni，d為Cu，e為Al，f為F，g為Cl、h為Br、i為I．
（1）b、h兩元素電負(fù)性之差小于1.7，二者形成化合物BeBr₂屬于共價(jià)化合物，Be原子與Br原子之間形成1對(duì)共用電子對(duì)；
（2）計(jì)算AlCl₃的分子Al原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)、孤電子對(duì)數(shù)，進(jìn)而確定空間構(gòu)型與雜化方式；
Al₂Cl₆中心原子Al形成4個(gè)σ鍵（其中1個(gè)為配位鍵），沒有孤電子對(duì)；
（3）可燃性氣體為氫氣，由于HCl濃溶液，配合物為H₂CuCl₄；
（4）F原子半徑較小，價(jià)電子較多，導(dǎo)致電子云密度增大，極大增加了兩原子間的排斥作用；
（5）c為Ni，原子核外由28個(gè)電子，根據(jù)能量最低原理書寫價(jià)電子排布式；晶胞采取平行六面體，是晶體的基本重復(fù)單元，晶胞通過無隙并置形成晶體；利用均攤法計(jì)算圖中六棱體中La原子、Ni原子數(shù)目，確定化學(xué)式．

解答 解：由元素在周期表中位置，可知a為H，b為Be，c為Ni，d為Cu，e為Al，f為F，g為Cl、h為Br、i為I．
（1）b、h兩元素電負(fù)性之差小于1.7，二者形成化合物BeBr₂屬于共價(jià)化合物，Be原子與Br原子之間形成1對(duì)共用電子對(duì)．其電子式為：，故答案為：；
（2）AlCl₃的分子Al原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)=3+$\frac{3-1×3}{2}$=3，沒有孤電子對(duì)，故其空間構(gòu)型為平面正三角形，Al原子采取sp²雜化，而Al₂Cl₆中心原子Al形成4個(gè)σ鍵（其中1個(gè)為配位鍵），沒有孤電子對(duì)，采取sp³雜化，故答案為：平面正三角形；sp²；sp³；
（3）可燃性氣體為氫氣，由于HCl濃溶液，配合物為H₂CuCl₄，反應(yīng)方程式為：Cu+4HCl=H₂CuCl₄+H₂↑，
故答案為：Cu+4HCl=H₂CuCl₄+H₂↑；
（4）F原子半徑較小，價(jià)電子較多，導(dǎo)致電子云密度增大，極大增加了兩原子間的排斥作用，故鍵能較小，共價(jià)鍵易斷裂，
故答案為：F原子半徑較小，價(jià)電子較多，導(dǎo)致電子云密度增大，極大增加了兩原子間的排斥作用，故鍵能較小，共價(jià)鍵易斷裂；
（5）c為Ni，原子核外由28個(gè)電子，根據(jù)能量最低原理，可知價(jià)電子排布式為3d⁸4s²；晶胞采取平行六面體，是晶體的基本重復(fù)單元，晶胞通過無隙并置形成晶體，畫出該晶體的一個(gè)晶胞如圖：；圖2中六棱體中La原子數(shù)目=12×$\frac{1}{6}$+2×$\frac{1}{2}$=3，六棱體中Ni原子數(shù)目=6+12×$\frac{1}{2}$+6×$\frac{1}{2}$=15，化學(xué)式為L(zhǎng)aNi₅，

故答案為：Ni；3d⁸4s²；；LaNi₅．

點(diǎn)評(píng) 本題是對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的考查，涉及核外電子排布、雜化方式、空間構(gòu)型、配合物、晶胞結(jié)構(gòu)與計(jì)算等，是對(duì)學(xué)生綜合能力的考查，難度較大．