Question

19．（1）与铜同周期、基态原子最外层电子数相同的过渡元素，其基态原子的电子排布式[Ar]3d⁵4s¹．
（2）如图1曲线表示部分短周期元素的原子序数（按递增顺序排列）和其常见单质沸点的关系．其中A点表示的单质是F₂ （填化学式）．
（3）三氟化硼分子的空间构型是平面三角形；三溴化硼、三氯化硼分子结构与三氟化硼相似，如果把B-X键都当作单键考虑来计算键长，理论值与实测键长结果如表．硼卤键长实测值比计算值要短得多，可能的原因是B与X原子间还有π键形成．

键长/（pm）	B-F	B-Cl	B-Br
计算值	152	187	199
实测值	130	175	187

（4）CuCl的盐酸溶液能吸收CO生成复合物氯化羰基亚铜[Cu₂C1₂（CO）₂•2H₂0】，其结构如图2．
①该复合物中Cl原子的杂化类型为sp³．
②该复合物中的配位体有3种．
（5）已知HF与Fˉ通过氢键结合成HF₂^-．判断HF₂^-；和HF₂^-微粒间能否形成氢键，并说明理由．在HF₂^-（F-H…F^-）中，已经存在分子内氢键，所以没有可用于形成氢键的氢原子．

Answer 1

分析 （1）与铜同周期、基态原子最外层电子数相同的过渡元素，为24号元素Cr，其基态原子的电子排布式为[Ar]3d⁵4s¹；
（2）曲线表示8种元素的原子序数（按递增顺序连续排列）和单质沸点的关系，A以及前面的2种单质的沸点都低于0℃，则连续3种均为气体单质，根据周期表分析；
（3）根据价层电子对互斥理论确定其空间构型；硼卤键长实测值比计算值要短得多，可能的原因是B与X原子间还有π键形成；
（4）①该配合物中，每个Cl原子价层电子对个数是4且含有两个孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断Cl原子杂化类型；
②该配合物的配体有Cl、CO、H₂O；
（5）氢键的通式，可用X-H…Y表示．式中X和Y代表F，O，N等电负性大而原子半径较小的非金属原子．X和Y可以是两种相同的元素，也可以是两种不同的元素．

解答 解：（1）与铜同周期、基态原子最外层电子数相同的过渡元素，为24号元素Cr，其基态原子的电子排布式为[Ar]3d⁵4s¹，
故答案为：[Ar]3d⁵4s¹；
（2）图中曲线表示8种元素的原子序数（按递增顺序连续排列）和单质沸点的关系，A以及前面的2种单质的沸点都低于0℃，则连续3种均为气体单质，在周期表中，连续出现气体单质的为第二周期的N、O、F，所以A为第三种气体单质，则为F₂；
故答案为：F₂；
（3）BF₃中B形成3个σ键，孤对电子数为$\frac{1}{2}$×（3-3×1）=0，为sp²杂化，立体构型为平面正三角形；硼卤键长实测值比计算值要短得多，可能的原因是B-X键具有一定程度的双键性质，在B原子上有一个空的2p轨道从三个卤素原子上的任何一个已经充满电子的对称性相同的p轨道接受一对电子形成了p-pπ键，
故答案为：平面三角形；B与X原子间还有π键形成；
（4）①该配合物中，每个Cl原子价层电子对个数是4且含有两个孤电子对，根据价层电子对互斥理论知，Cl原子杂化类型为sp³，故答案为：sp³；
②该配合物的配体有Cl、CO、H₂O，所以配体有3种，故答案为：3；
（5）在HF₂^-中，已经存在分子内氢键（F-H…F^-），所以没有可用于形成分子间氢键的氢原子，故HF₂和HF₂^-微粒间不能形成氢键，
故答案为：在HF₂^-（F-H…F^-）中，已经存在分子内氢键，所以没有可用于形成氢键的氢原子．

点评 本题考查比较综合，涉及周期表的应用，杂化方式的判断、化学式的书写以及氢键的形成条件及表示方法，难度不大．