Question

【题目】A、B、C、D为原子序数依次增大的前四周期元素，元素A原子最外层电子数比内层多3个，元素B基态原子核外有2个未成对电子，元素C的最高价和最低价代数和等于0，元素D位于周期表ⅥB族。

（1）判断离子AB2－离子的空间构型为__________。A、B、C 3种元素第一电离能由大到小的顺序为__________________ 。（用相应的元素符号表示）

（2）元素A、C形成的化合物熔点很高，但比B、C形成的化合物熔点低，其原因是_________。

（3）在A的氢化物（A2H4）分子中，A原子轨道的杂化类型是___________。

（4）元素B与D形成的一种化合物广泛应用于录音磁带上，其晶胞如右图所示。该化合物的化学式为___________。

（5）向D的氯化物DCl3溶液中滴加氨水可形成配合物[D(NH3)3(H2O)Cl2]Cl。

①离子D3+的核外电子排布式为_________________。

②1 mol该配合物中含配位键的数目为___________。

Answer 1

【答案】 V形 N > O > Si 两种化合物均为原子晶体，Si—O键键能大于Si—N键 sp3 CrO2 [ Ar ] 3d3 6NA

【解析】元素A原子最外层电子数比内层多3个，内层电子数为2，最外层电子数为5，则A为N元素，元素C的最高价和最低价代数和等于0，为第ⅣA族，由于原子序数依次增大，则C为Si元素，元素B基态原子核外有2个未成对电子，且原子序数大于N元素小于Si元素，则价电子排布只能为2s22p4，所以B为O元素，元素D位于周期表ⅥB族，属于前四周期元素，则D为Cr元素，综上所述，A、B、C、D四种元素依次为：N、O、Si、Cr。

(1). NO2中氮原子的价电子对数=2+ =2+1=3，杂化类型为sp2，原子轨道构型为平面三角形，有一对孤对电子占据一条杂化轨道，则N与两个O形成V形，则NO2离子的空间构型为V形；同一周期中，元素的第一电离能随原子序数的增大呈增大趋势，但N元素2p能级容纳3个电子，处于半满稳定状态，能量较低，第一电离能大于同周期相邻元素，则第一电离能N>O>C，同一主族从上到下元素的第一电离能逐渐减小，则第一电离能C>Si，所以N、O、Si三种元素的第一电离能由大到小的顺序为：N > O > Si，故答案为：V形；N > O > Si；

(2). N、O分别与Si形成的化合物均为原子晶体，由于氮原子半径大于氧原子半径且Si—O键键能大于Si—N键，所以O、Si形成的化合物熔点较高，故答案为：两种化合物均为原子晶体，Si—O键键能大于Si—N键；

(3). 在N2H4分子中，每个氮原子除了形成3个σ键外还有1个孤电子对，所以氮原子轨道的杂化类型为sp3，故答案为：sp3；

(4). 据图可知，在该晶胞中，O原子位于体心和面心，原子数4×+2=4，Cr位于顶点和体心，数目为：8×+1=2，Cr与O原子数目之比为1:2，则化学式为CrO2，故答案为：CrO2；

(5). ①. Cr原子序数为24，价电子排布式为3d54s1，Cr原子失去最外层电子和次外层2个电子生成Cr3+，则Cr3+电子排布式为[ Ar ] 3d3，故答案为：[ Ar ] 3d3；

②. 1mol该配合物中含有3molNH3，1molH2O和2molCl，配位数为6，则1 mol该配合物中含配位键的数目为6NA，故答案为：6NA。