Question

11．現(xiàn)有A、B、C、D、E、F六種物質(zhì)或粒子，其中A、B、C、D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，虛線不表示化學(xué)鍵或分子間作用力，X、Y可以相同也可以不同）．A、B、G為原子晶體，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．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)．

（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J的雜化類型為sp³，F(xiàn)易溶于E，其原因是氨分子與水分子間形成氫鍵．
（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．
繼A₆₀后，科學(xué)家又合成了G₆₀、J₆₀，A、G、J原子電負(fù)性由大到小的順序是N＞C＞Si（填元素符號）．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．
（4）已知某紅紫色配合物為CoCl₃•5F•H₂O，其水溶液顯弱酸性，加入強堿無現(xiàn)象，加熱至沸騰有F放出，同時產(chǎn)生Co₂O₃沉淀．加AgNO₃于該配合物溶液中，有AgCl沉淀生成，過濾后加AgNO₃溶液于濾液中無變化，但加熱至沸騰有AgCl沉淀生成，且其質(zhì)量為第一次沉淀量的二分之一．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六種物質(zhì)或粒子，其中A、B、C、D都具有正四面體結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)單元，D是陽離子，故D為NH₄⁺；C、D、E、F含有相等的電子數(shù)，故電子數(shù)為10，D與F的組成元素相同，故F為NH₃；由E構(gòu)成的物質(zhì)常溫下呈液態(tài)，故E為H₂O；C、E、F的晶體類型相同，屬于分子晶體，故C為CH₄；A、B的晶體類型相同，單質(zhì)A的同素異形體能與B物質(zhì)發(fā)生置換反應(yīng)，A為金剛石，B為二氧化硅，G為Si．

解答 解：A、B、C、D、E、F六種物質(zhì)或粒子，其中A、B、C、D都具有正四面體結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)單元，D是陽離子，故D為NH₄⁺；C、D、E、F含有相等的電子數(shù)，故電子數(shù)為10，D與F的組成元素相同，故F為NH₃；由E構(gòu)成的物質(zhì)常溫下呈液態(tài)，故E為H₂O；C、E、F的晶體類型相同，屬于分子晶體，故C為CH₄；A、B的晶體類型相同，單質(zhì)A的同素異形體能與B物質(zhì)發(fā)生置換反應(yīng)，A為金剛石，B為二氧化硅，G為Si．
（1）與A同主族的第四周期元素處于第四周期IVA族，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J為N，中N原子價層電子對數(shù)為4，雜化類型為sp³雜化，F(xiàn)為NH₃，易溶于原因是氨分子與水分子間形成氫鍵，
故答案為：sp³；氨分子與水分子間形成氫鍵；
（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，
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：K₃C₆₀；N＞C＞Si；1.806×10²⁵；
（4）CoCl₃•5NH₃•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^-，過濾后再加AgNO₃溶液于濾液中無變化，但加熱至沸騰有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 本題是對物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的考查，涉及微粒推斷、配合物、晶胞計算等，利用均攤法進行晶胞有關(guān)計算，理解配合物中內(nèi)界與外界性質(zhì)的不同，難度中等．