Question

某配位化合物为深蓝色晶体，由原子序数由小到大的A、B、C、D、E五种元素构成，其原子个数比为14：4：5：1：1．其中C、D元素同主族且原子序数D为C的二倍，E元素的外围电子排布为（n-l）dⁿ⁺⁶ns^l，回答下列问题．
（1）该配位化合物的化学式为

 

．元素B、C、D的第一电离能由大到小的排列顺序为

 

．  （用元素符号表示）
（2）D元素原子的最外层电子排布图为

 

．DC₄^2-的立体构型为

 

．
（3）A元素与E元素可形成一种红色化合物，其晶体结构单元如图．则该化合物的化学式为

 

该化合物可在氯气中燃烧，生成一种棕黄色固体和一种气体，写出该反应的化学方程式

 

．

Answer 1

分析：某配位化合物为深蓝色晶体，由原子序数由小到大的A、B、C、D、E五种元素构成，其原子个数比为14：4：5：1：1．其中C、D元素同主族且原子序数D为C的二倍，则C为O元素、D为S元素；E元素的外围电子排布为（n-l）dⁿ⁺⁶ns^l，则n+6=10，故n=4，故其外围电子排布为3d¹⁰4s^l，则E为Cu；故该深蓝色晶体应含有[Cu（NH₃）₄]²⁺，SO₄^2-，结合原子序数可知A为H、B为N，由原子数目之比，可知该配合物含有1个结晶水，故其化学式为：[Cu（NH₃）₄]SO₄?H₂O，据此解答．

解答：解：某配位化合物为深蓝色晶体，由原子序数由小到大的A、B、C、D、E五种元素构成，其原子个数比为14：4：5：1：1．其中C、D元素同主族且原子序数D为C的二倍，则C为O元素、D为S元素；E元素的外围电子排布为（n-l）dⁿ⁺⁶ns^l，则n+6=10，故n=4，故其外围电子排布为3d¹⁰4s^l，则E为Cu；故该深蓝色晶体应含有[Cu（NH₃）₄]²⁺，SO₄^2-，结合原子序数可知A为H、B为N，由原子数目之比，可知该配合物含有1个结晶水，故其化学式为：[Cu（NH₃）₄]SO₄?H₂O，
（1）由上述分析可知，该配位化合物的化学式为：[Cu（NH₃）₄]SO₄?H₂O；
同主族自上而下第一电离能减小，故O元素第一电离能大于S元素，O与N元素同周期，N元素原子2p能级容纳3个电子，为半满稳定状态，能量较低，第一电离能大于O元素，故第一电离能由大到小的排列顺序为：N＞O＞S，
故答案为：[Cu（NH₃）₄]SO₄?H₂O；N＞O＞S；
（2）D为S元素，其原子的最外层电子排布图为 ．SO₄^2-中S原子价层电子对数=4+

6+2-2×4

2

=4，S原子不含孤对电子，故其为正四面体构型，
故答案为：；正四面体；
（3）H元素与Cu元素可形成一种红色化合物，由晶体结构单元可知，4个H原子位于内部，6个H原子位于棱上，晶胞中H原子数目=4+6×

1

3

=6，3个Cu原子为内部，2个位于面心、12个位于顶点，故晶胞中Cu原子数目=3+2×

1

2

+12×

1

6

=6，故该化合物的化学式为CuH，该化合物可在氯气中燃烧，生成一种棕黄色固体和一种气体，应生成CuCl₂、HCl，反应方程式为：2CuH+3Cl₂

点燃  .

2CuCl₂+2HCl，
故答案为：CuH；2CuH+3Cl₂

点燃  .

2CuCl₂+2HCl．

点评：本题考查物质结构与性质，涉及元素化合物推断、电离能、核外电子排布、微粒构型判断、晶胞计算等，关键是根据配位化合物为深蓝色晶体进行推断，（3）中晶胞计算，为易错点，需要学生具有较好的空间想象能力与观察能力，难度中等．