Question

16．三种常见元素结构信息如表，试根据信息回答有关问题：

元素	A	B	C
结构信息	基态原子核外有两个电子层，最外层有3个未成对的电子	基态原子的M层有1对成对的p电子	基态原子核外M层全部充满，N层有一个未成对电子

（1）C元素属于ds区，C原子的外围电子排布式：3d¹⁰4s¹
（2）用氢键表示式写出A的氢化物溶液中存在的所有氢键N-H…N或N-H…O或 O-H…N或O-H…O；A的氢化物分子结合一个H⁺形成阳离子后，其键角变大（填写“变大”、“变小”、“不变”）；
（3）C元素的硫酸盐溶液中逐滴加入过量A元素的氢化物水溶液，可生成的配合物的化学式为[Cu（NH₃）₄]SO₄，
（4）科学家通过X射线推测胆矾中微粒间的作用力，胆矾的结构示意图可简单表示如下：

则胆矾晶体中含有ABCE
A．配位键  B．离子键  C．极性共价键   D．金属键   E．氢键   F．非极性共价键
（5）下列分子结构图中的“●”表示上述相关元素的原子中除去最外层电子的剩余部分，“○”表示氢原子，小黑点“•”表示没有形成共价键的最外层电子，短线表示共价键．

在以上分子中，中心原子采用sp³杂化形成化学键是①③④（填写序号）．

Answer 1

分析 A原子核外有两个电子层，最外层有3个未成对的电子，外围电子排布为2s²2p³，故A为N元素；B原子的M层有1对成对的p电子，外围电子排布为3s²3p⁴，故B为S元素；C原子基态原子核外M层全部充满，N层有一个未成对电子，核外电子数为2+8+18+1=29，则C为Cu．
（1）C为Cu，处于第四周期IB族；
（2）A的氢化物为NH₃，在氨水中由于N和O的非金属性较强，O元素、N元素与H原子之间均可形成氢键，氨气分子为三角锥形，N的氢化物分子结合一个H⁺形成阳离子后，为正四面体结构，键角变大，
（3）硫酸铜溶液中逐滴加入过量氨水，生成的配合物为[Cu（NH₃）₄]SO₄；
（4）在晶体中水分子与铜离子之间是配位键，硫酸根和配离子为离子键，水分子与水分子之间有氢键，水分子中氢氧之间是极性共价键，硫酸根中S与O原子之间形成极性键，
（5）杂化轨道数目=σ键+孤对电子．

解答 解：A原子核外有两个电子层，最外层有3个未成对的电子，外围电子排布为2s²2p³，故A为N元素；B原子的M层有1对成对的p电子，外围电子排布为3s²3p⁴，故B为S元素；C原子基态原子核外M层全部充满，N层有一个未成对电子，核外电子数为2+8+18+1=29，则C为Cu．
（1）C为Cu，处于第四周期IB族，元素属于ds区，外围电子排布式：3d¹⁰4s¹，
故答案为：ds；3d¹⁰4s¹；
（2）A的氢化物为NH₃，在氨水中由于N和O的非金属性较强，可形成氢键，溶液中存在的氢键有：N-H…N-或N-H…O-或 O-H…N-或O-H…O-等，氨气分子为三角锥形，N的氢化物分子结合一个H⁺形成阳离子后，为正四面体结构，键角变大，
故答案为：N-H…N或N-H…O或 O-H…N或O-H…O；变大；
（3）硫酸铜溶液中逐滴加入过量氨水，生成的配合物为[Cu（NH₃）₄]SO₄，
故答案为：[Cu（NH₃）₄]SO₄；
（4）胆矾晶体的结构图可知，在晶体中水分子与铜离子之间是配位键，硫酸根和配离子为离子键，水分子与水分子之间有氢键，水分子中氢氧之间是极性共价键，硫酸根中S与O原子之间形成极性键，
故选：ABCE；
（5）①．中心原子成3个单键，含有1对孤对电子，杂化轨道数为4，采取sp³杂化，
②．中心原子成2个单键、1个三键，没有对孤对电子，杂化轨道数为3，采取sp²杂化，
③．中心原子成4个单键，没有对孤对电子，杂化轨道数为4，采取sp³杂化，
④．中心原子成2个单键，含有2对孤对电子，杂化轨道数为4，采取sp³杂化，
故答案为：①③④．

点评 本题考查结构与位置关系、核外电子排布规律、化学键、氢键、杂化理论等，难度不大，旨在考查学生对基础知识的理解掌握．