Question

17．在人類文明的歷程中，許多物質(zhì)發(fā)揮過重要作用，如鐵、硝酸鉀、青霉素、聚乙烯、二氧化硅、富勒烯、含鉻物質(zhì)等．
（1）Fe³⁺在基態(tài)時，價電子排布式為3d⁵．
（2）KNO₃中NO₃^-的空間構型為平面正三角形，寫出與NO₃^-互為等電子體的另一種陰離子的化學式：CO₃^2-．
（3）6氨基青霉烷酸的結構如圖所示．結構中S原子的雜化方式是sp³；組成中C，N，O三種元素的第一電離能由大到小的順序是N＞O＞C．
（4）已知配合物CrCl₃•6H₂O中心原子Cr³⁺配位數(shù)為6，向含0.1mol CrCl₃•6H₂O的溶液中滴2mol•L^-1 AgNO₃溶液，反應完全后共消耗AgNO₃溶液50mL，則該配離子的化學式為[[CrCl（H₂O）₅]Cl₂•H₂O．
（5）X 射線衍射測定等發(fā)現(xiàn)，I₃AsF 6 中存在I₃⁺ 離子．I₃⁺離子的幾何構型為V形，中心原子的雜化類型為sp³．
（6）K 和 Cr 屬于同一周期，且核外最外層電子構型相同，但金屬 K 的熔點、沸點等都比金屬Cr低，原因是K的原子半徑較大，且價電子較少，金屬鍵較弱．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)元素符號，判斷元素原子的核外電子數(shù)，再根據(jù)構造原理來寫；
（2）根據(jù)價層電子對互斥理論確定離子空間構型，根據(jù)等電子體是指具有相同價電子總數(shù)和原子總數(shù)的分子或離子來回答；
（3）根據(jù)價層電子對互斥理論判斷硫原子的雜化方式，同一周期元素，元素的第一電離能隨著原子序數(shù)增大而增大，但第IIA族、第VA族元素第一電離能大于其相鄰元素，據(jù)此判斷第一電離能大小順序；
（4）能和硝酸銀反應生成白色沉淀的是配合物中外界氯離子，根據(jù)硝酸銀的物質(zhì)的量計算配合物化學式中氯離子個數(shù)，再根據(jù)配位數(shù)確定內(nèi)界，從而確定其化學式；
（5）I₃⁺中心原子的價層電子對數(shù)為$\frac{7+1×2-1}{2}$=4，則為sp³雜化，價層電子對為正四面體，中心I原子的孤電子對數(shù)為$\frac{7-1×2-1}{2}$=2，為V形；
（6）K和Cr屬于同一周期，K的原子半徑較大，且價電子較少，金屬鍵較弱．

解答 解：（1）Fe元素為26號元素，原子核外有26個電子，所以核外電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，鐵原子失去最外層4s能級2個電子，然后失去3d能級上的1個電子形成Fe³⁺，F(xiàn)e³⁺的電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵，所以基態(tài)Fe³⁺的價電子排布式為3d⁵；
故答案為：3d⁵；
（2）NO₃^-中N原子價層電子對=3+$\frac{1}{2}$（5+1-3×2）=3，且不含孤電子對，所以是平面三角形結構，NO₃^-中有4個原子，5+6×3+1=24個價電子，CO₃^2-有4個原子，4+6×3+2=24個價電子，所以與N0₃^-互為等電子體的另一種陰離子為CO₃^2-，
故答案為：平面正三角形；CO₃^2-；
（3）6氨基青霉烷酸結構中S形成2個σ鍵，孤對電子數(shù)為$\frac{6-2×1}{2}$=2，價層電子對個數(shù)=2+2=4，根據(jù)價層電子對互斥理論知硫原子的雜化方式為sp³，同一周期元素，元素的第一電離能隨著原子序數(shù)增大而增大，但第IIA族、第VA族元素第一電離能大于其相鄰元素，C、N、O元素處于同一周期且原子序數(shù)逐漸增大，N處于第VA族，所以第一電離能N＞O＞C，
故答案為：sp³；N＞O＞C；
（4）能和硝酸銀反應生成白色沉淀的是配合物中外界氯離子，n（AgNO₃）=2mol•L^-1×0.1L=0.2mol，0.1molCrCl₃•6H₂O和0.2mol硝酸銀反應生成氯化銀沉淀，所以該配合物外界氯離子個數(shù)是2，配合物CrCl₃•6H₂O則有1個氯原子是配位原子，該配合物的配位數(shù)是6，所以有5個水分子是配體，則該配離子的化學式為：[[CrCl（H₂O）₅]Cl₂•H₂O，
故答案為：[[CrCl（H₂O）₅]Cl₂•H₂O；
（5）I₃⁺中心原子的價層電子對數(shù)為$\frac{7+1×2-1}{2}$=4，則為sp³雜化，價層電子對為正四面體，中心I原子的孤電子對數(shù)為$\frac{7-1×2-1}{2}$=2，為V形，
故答案為：V形；sp³；
（6）K和Cr屬于同一周期，K的原子半徑較大，且價電子較少，金屬鍵較弱，則金屬K的熔點、沸點等都比金屬Cr低，
故答案為：K的原子半徑較大，且價電子較少，金屬鍵較弱．

點評 本題涉及核外電子排布、雜化、電負性的比較、配合物、金屬鍵等知識，綜合考查學生的分析能力和計算能力，注意價層電子對的判斷方法，題目難度中等．