Question

原子數(shù)相同、電子總數(shù)相同的分子，互稱為等電子體．
Ⅰ．已知A、B、C、D和E五種分子所含原子的數(shù)目依次為1、2、3、6和6，且都含有18個電子，又知B、C和D是由兩種元素的原子組成，且D分子中兩種原子個數(shù)比為1：2．
請回答：
（1）組成A分子的原子的元素符號是

 

；已知E是有毒的有機物，E的熔、沸點比CH₄的熔、沸點高，其主要原因是

 

．
（2）C的立體結(jié)構(gòu)呈

 

 形，該分子屬于

 

分子（填“極性”或“非極性”）；
（3）火箭中可充入四氧化二氮和D作為燃料反應(yīng)生成氮氣和水，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

．（不需要寫反應(yīng)條件）
Ⅱ．CO與N₂互為等電子體．
（4）CO的總鍵能大于N₂的總鍵能，但CO比N₂容易參加化學(xué)反應(yīng)．
根據(jù)下表數(shù)據(jù)，說明CO比N₂活潑的原因是

 

．

		A-B	A=B	A≡B
CO	鍵能（kJ/mol）	357.7	798.9	1071.9
	鍵能差值（kJ/mol）	441.2            273
N2	鍵能（kJ/mol）	154.8	418.4	941.7
	鍵能差值（kJ/mol）	263.6            523.3

（5）它們的分子中都包含

 

個σ鍵，

 

個π鍵．
（6）Fe、Co、Ni等金屬能與CO反應(yīng)的原因與這些金屬原子的電子層結(jié)構(gòu)有關(guān)．
Ni原子的價電子排布式為

 

．Fe（CO）₅常溫下呈液態(tài)，熔點為-20.5℃，沸點為103℃，易溶于非極性溶劑，據(jù)此可判斷Fe（CO）₅晶體屬于

 

（填晶體類型）；Fe（CO）₅是配合物，配體是

 

．

Answer 1

分析：（1）在18電子分子中，單原子分子A為Ar，B、C和D是由兩種元素的原子組成，雙原子分子B為HCl，三原子分子C為H₂S，六原子分子D為N₂H₄或CH₃OH，CH₃OH可形成O-H…O-氫鍵，使CH₃OH的熔、沸點升高，大于CH₄的熔、沸點，據(jù)此解答；
（2）H₂S分子呈V形，正電中心和負電中心不重合，是極性分子；
（3）四氧化二氮和肼反應(yīng)生成氮氣和水；
（4）根據(jù)表中數(shù)據(jù)進行比較；
（5）根據(jù)N₂分子的結(jié)構(gòu)分析；
（6）先寫出基態(tài)原子核外電子排布式，再寫出價電子排布式；根據(jù)晶體的性質(zhì)判斷晶體的類型．

解答：解：（1）在18電子分子中，單原子分子A為Ar，B、C和D是由兩種元素的原子組成，雙原子分子B為HCl，三原子分子C為H₂S，六原子分子D為N₂H₄，且D分子中兩種原子個數(shù)比為1：2，E為CH₃OH，分子間氫鍵能使熔沸點升高，故答案為：Ar；E是CH₃OH，CH₃OH形成分子間氫鍵；
（2C為H₂S，為V形分子，正負電荷的中心不重合，則為極性分子，故答案為：V形；極性分子；
（3）四氧化二氮和肼反應(yīng)生成氮氣和水，反應(yīng)方程式為N₂O₄+2N₂H₄=3N₂+4H₂O，故答案為：N₂O₄+2N₂H₄=3N₂+4H₂O；
（4）CO中C≡O(shè)→C=O，放出：1071.9kJ?mol^-1-798.9kJ?mol^-1=273kJ?mol^-1，
N₂中N≡N→N=N，放出：941.7kJ?mol^-1-418.3kJ?mol^-1=523.4kJ?mol^-1，
由此可知反應(yīng)中，CO中首先斷裂的那個π鍵的鍵能比N₂的小很多，所以CO更容易發(fā)生反應(yīng)，
故答案為：CO中第一個π鍵的鍵能比N₂的小很多，CO的第一個鍵容易斷；
（5）據(jù)N₂分子的結(jié)構(gòu)N≡N可知，分子中包含1個σ鍵、2個π鍵，故答案為：1；2；
（6）核外電子排布為[Ar]3d⁸4s²，則價電子排布式是3d⁸4s²，F(xiàn)e（CO）₅常溫下呈液態(tài)，熔點為-20.5℃，沸點為103℃，易溶于非極性溶劑，應(yīng)是分子晶體具有的性質(zhì)，該配合物中，配為體為CO，故答案為：3d⁸4s²；分子晶體；CO．

點評：本題考查較為綜合，涉及電子排布式、晶體熔沸點的比較、配合物知識以及化學(xué)鍵等，題目難度較大，本題易錯點為（6），注意晶體類型的判斷．