Question

12．某配位化合物的水溶液為深藍色，由原子序數依次增大的A、B、C、D、E五種元素組成，其原子個數比為l4：4：5：1：1．其中C、D元素同主族且原子序數D為C的二倍，E元素的外圍電子排布為（n-1）d ⁿ⁺⁶ns^l，回答下列問題．
（1）元素D在周期表中的位置是第三周期ⅥA族．
（2）該配位化合物的化學式為[Cu（NH₃）₄]SO₄•H₂O．
（3）C元素可與A元素形成兩種常見的化合物，其原子個數比分別為1：1和l：2，兩種化合物可任意比互溶，解釋其主要原因為H₂O與H₂O₂之間形成氫鍵．
（4）A元素與B元素可形成分子式為A₂B₂的某化合物，該化合物的分子具有平面結構，則其結構式為H-N=N-H．
（5）已知E的晶胞結構如下圖所示，則E的配位數12；EDC₄常作電鍍液，其中DC₄^2-的空間構型是正四面體，其中D原子的雜化軌道類型是sp³雜化．

Answer 1

分析 某配位化合物為深藍色晶體，由原子序數由小到大的A、B、C、D、E五種元素構成，其原子個數比為14：4：5：1：1．其中C、D元素同主族且原子序數D為C的二倍，則C為O元素、D為S元素；E元素的外圍電子排布為（n-l）dⁿ⁺⁶ns^l，則n+6=10，故n=4，故其外圍電子排布為3d¹⁰4s^l，則E為Cu；故該深藍色晶體應含有[Cu（NH₃）₄]²⁺、SO₄^2-，結合原子序數可知A為H、B為N，由原子數目之比，可知該配合物含有1個結晶水，故其化學式為：[Cu（NH₃）₄]SO₄•H₂O，據此進行解答．

解答 解：某配位化合物為深藍色晶體，由原子序數由小到大的A、B、C、D、E五種元素構成，其原子個數比為14：4：5：1：1．其中C、D元素同主族且原子序數D為C的二倍，則C為O元素、D為S元素；E元素的外圍電子排布為（n-l）dⁿ⁺⁶ns^l，則n+6=10，故n=4，故其外圍電子排布為3d¹⁰4s^l，則E為Cu；故該深藍色晶體應含有[Cu（NH₃）₄]²⁺、SO₄^2-，結合原子序數可知A為H、B為N，由原子數目之比，可知該配合物含有1個結晶水，故其化學式為：[Cu（NH₃）₄]SO₄•H₂O，
（1）D為S元素，其原子序數為16，處于周期表中第三周期ⅥA族，
故答案為：第三周期ⅥA族；
（2）由上述分析可知，該配位化合物的化學式為：[Cu（NH₃）₄]SO₄•H₂O，
故答案為：[Cu（NH₃）₄]SO₄•H₂O；
（3）C元素可與A元素形成兩種常見的化合物，其原子個數比分別為1：1和l：2，分別為H₂O與H₂O₂，由于H₂O與H₂O₂之間形成氫鍵，兩種化合物可任意比互溶，
故答案為：H₂O與H₂O₂之間形成氫鍵；
（4）A元素與B元素可形成分子式為H₂N₂的化合物，該化合物的分子具有平面結構，應存在N=N雙鍵，則其結構式為：H-N=N-H，
故答案為：H-N=N-H；
（5）根據晶胞結構可知，該晶胞為面心立方結構，所以銅原子的配位數為12；CuSO₄常作電鍍液，其中SO₄^2-中S原子價層電子對數=4+$\frac{6+2-2×4}{2}$=4，S原子不含孤對電子，故其為正四面體構型，S原子采取sp³雜化，
故答案為：12；正四面體；sp³雜化．

點評 本題是對物質結構與性質的考查，題目難度中等，試題涉及元素化合物推斷、氫鍵、結構式、微粒構型判斷、雜化軌道、晶胞計算等知識點，解答關鍵是根據配位化合物為深藍色晶體進行推斷，試題培養(yǎng)了學生的分析、理解能力．