Question

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

 

．
（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

 

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（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⁺的外围电子排布式为

 

．
②1mol该配合物中含配位键的数目为

 

．

Answer 1

考点：晶胞的计算,位置结构性质的相互关系应用,判断简单分子或离子的构型,配合物的成键情况,晶体的类型与物质熔点、硬度、导电性等的关系,原子轨道杂化方式及杂化类型判断

专题：元素周期律与元素周期表专题,化学键与晶体结构

分析：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，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A＜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N＜B＜Si，价电子排布排布只能为2s²2p⁴，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；
（1）判断NO₂^-离子杂化类型，确定离子空间构型；
（2）熔点高，可知N与Si和O与Si均形成原子晶体，原子晶体熔沸点，可通过键能大小判断；
（3）N₂H₄分子内N原子最外层有5个电子，其中与另一个N和两个H形成共用电子对，剩余一对孤对电子，形成了4条共价键，可知杂化类型；
（4）利用均摊法计算晶胞中微粒数目，写出化学式；
（5）①Cr原子序数为24，价电子排布式为：3d⁵4s¹，Cr³⁺失去最外层电子和次外层电子，写出价电子排布式；
②结合配位原子数，判断配位键数目．

解答： 解：（1）NO₂^-离子中N价电子对数=2+

5-2×2+1

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，N与两个O形成V形，
故答案为：V形；
（2）N与Si和O与Si，N原子半径大于O原子半径，键长大，键能小，熔沸点低，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）N₂H₄分子内N原子最外层有5个电子，其中与另一个N和两个H形成共用电子对，剩余一对孤对电子，形成了4条共价键，即s轨道与3条p轨道杂化，杂化类型为：sp³，故答案为：sp³；
（4）O原子位于体心和面心，数目为：4×

1

2

+2=4，Cr位于顶点和体心，数目为：8×

1

8

+1=2，数目之比为Cr：O=1：2，化学式为：CrO₂，故答案为：CrO₂；
（5）①Cr原子序数为24，价电子排布式为：3d⁵4s¹，Cr³⁺失去最外层电子和次外层电子，写出价电子排布式为：3d³；故答案为：3d³；
②1mol该配合物中含有3molNH₃，1molH₂O和2molCl^-，配位数为6，含有6N_A配位键，故答案为：6N_A．

点评：本题考查较为全面，涉及到化学方程式的书写、电子排布式、分子空间构型、杂化类型的判断、有关晶体的计算以及配位键．