Question

15．某配位化合物為深藍(lán)色晶體，由原子序數(shù)由小到大的A、B、C、D、E五種元素構(gòu)成，其原子個數(shù)比為14：4：5：1：1．其中C、D元素同主族且原子序數(shù)D為C的二倍，E元素的外圍電子排布式為（n-1）dⁿ⁺⁶ns¹，回答下列問題．
（1）元素B、C、D的第一電離能由大到小的排列順序為N＞O＞S．（用元素符號表示）
（2）D元素原子的最外層電子排布圖為
（3）該配位化合物的化學(xué)式為[Cu（NH₃）₄]SO₄•H₂O，配體的中心原子的雜化方式為取sp³．
（4）C元素可與A元素形成兩種常見的化合物，其原子個數(shù)比分別為1：1和1：2，兩種化合物可以任意比互溶，解釋其主要原因為H₂O與H₂O₂分子之間存在氫鍵．
（5）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(jié)構(gòu)，則其結(jié)構(gòu)式為H-N=N-H，分子中含有3個σ鍵，1個π鍵．

Answer 1

分析 某配位化合物為深藍(lán)色晶體，由原子序數(shù)由小到大的A、B、C、D、E五種元素構(gòu)成，其原子個數(shù)比為14：4：5：1：1．其中C、D元素同主族且原子序數(shù)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(lán)色晶體應(yīng)含有[Cu（NH₃）₄]²⁺、SO₄^2-，結(jié)合原子序數(shù)可知A為H、B為N，由原子數(shù)目之比，可知該配合物含有1個結(jié)晶水，故其化學(xué)式為：[Cu（NH₃）₄]SO₄•H₂O，據(jù)此解答．

解答 解：某配位化合物為深藍(lán)色晶體，由原子序數(shù)由小到大的A、B、C、D、E五種元素構(gòu)成，其原子個數(shù)比為14：4：5：1：1．其中C、D元素同主族且原子序數(shù)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(lán)色晶體應(yīng)含有[Cu（NH₃）₄]²⁺、SO₄^2-，結(jié)合原子序數(shù)可知A為H、B為N，由原子數(shù)目之比，可知該配合物含有1個結(jié)晶水，故其化學(xué)式為：[Cu（NH₃）₄]SO₄•H₂O．
（1）同主族自上而下第一電離能減小，故O元素第一電離能大于S元素，O與N元素同周期，N元素原子2p能級容納3個電子，為半滿穩(wěn)定狀態(tài)，能量較低，第一電離能大于O元素，故第一電離能由大到小的排列順序為：N＞O＞S，
故答案為：N＞O＞S；
（2）D為S元素，其原子的最外層電子排布圖為 ，
故答案為：；
（3）由上述分析可知，該配位化合物的化學(xué)式為：[Cu（NH₃）₄]SO₄•H₂O，配體為NH₃，N原子價層電子對數(shù)=3+$\frac{5-1×3}{2}$=4，N原子采取sp³雜化，
故答案為：[Cu（NH₃）₄]SO₄•H₂O；sp³；
（4）O元素可與H元素形成兩種常見的化合物，其原子個數(shù)比分別為1：1和l：2，則為H₂O、H₂O₂，兩種化合物可任意比互溶，其主要原因為：H₂O與H₂O₂分子之間存在氫鍵，
故答案為：H₂O與H₂O₂分子之間存在氫鍵；
（5）H元素與N元素可形成分子式為N₂H₂的化合物，該化合物的分子具有平面結(jié)構(gòu)，N原子之間形成N=N雙鍵，N原子與H原子之間形成N-H鍵，其結(jié)構(gòu)式為H-N=N-H，分子中含有3個σ鍵，1個π鍵，
故答案為：H-N=N-H；3；1．

點評 本題是對物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的考查，涉及元素化合物推斷、電離能、核外電子排布、微粒結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、雜化軌道、化學(xué)鍵等，關(guān)鍵是根據(jù)配位化合物為深藍(lán)色晶體進(jìn)行推斷，難度中等．