Question

某配位化合物為深藍色晶體，由原子序數(shù)依次增大的A、B、C、D、E五種元素組成，其原子個數(shù)比為l4：4：5：1：1．其中C、D元素同主族且原子序數(shù)D為C的二倍，E元素的外圍電子排布為（n-1）d ⁿ⁺⁶ns¹，回答下列問題．
（1）元素D在周期表中的位置是

 

．
（2）該配位化合物的化學(xué)式為

 

．
（3）C元素可與A元素形成兩種常見的化合物，其原子個數(shù)比分別為1：1和l：2，兩種化合物可任意比互溶，解釋其主要原因為

 

．
（4）A元素與B元素可形成分子式為A₂B₂的某化合物，該化合物的分子具有平面結(jié)構(gòu)，則其結(jié)構(gòu)式為

 

．
（5）已知E的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，又知晶胞邊長為3.61×10^-8cm，則E的密度為

 

；EDC₄常作電鍍液，其中DC₄^2-的空間構(gòu)型是

 

，其中D原子的雜化軌道類型是

 

．

Answer 1

考點：位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應(yīng)用,晶胞的計算

專題：元素周期律與元素周期表專題,化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：某配位化合物為深藍色晶體，由原子序數(shù)由小到大的A、B、C、D、E五種元素構(gòu)成，其原子個數(shù)比為14：4：5：1：1．其中C、D元素同主族且原子序數(shù)D為C的二倍，則C為O元素、D為S元素；E元素的外圍電子排布為（n-l）dⁿ⁺⁶ns^l，則n+6=10，故n=4，故其外圍電子排布為3d¹⁰4s^l，則E為Cu；故該深藍色晶體應(yīng)含有[Cu（NH₃）₄]²⁺、SO₄^2-，結(jié)合原子序數(shù)可知A為H、B為N，由原子數(shù)目之比，可知該配合物含有1個結(jié)晶水，故其化學(xué)式為：[Cu（NH₃）₄]SO₄?H₂O，據(jù)此解答．

解答： 解：某配位化合物為深藍色晶體，由原子序數(shù)由小到大的A、B、C、D、E五種元素構(gòu)成，其原子個數(shù)比為14：4：5：1：1．其中C、D元素同主族且原子序數(shù)D為C的二倍，則C為O元素、D為S元素；E元素的外圍電子排布為（n-l）dⁿ⁺⁶ns^l，則n+6=10，故n=4，故其外圍電子排布為3d¹⁰4s^l，則E為Cu；故該深藍色晶體應(yīng)含有[Cu（NH₃）₄]²⁺、SO₄^2-，結(jié)合原子序數(shù)可知A為H、B為N，由原子數(shù)目之比，可知該配合物含有1個結(jié)晶水，故其化學(xué)式為：[Cu（NH₃）₄]SO₄?H₂O，
（1）D為S元素，處于周期表中第三周期ⅥA族，故答案為：第三周期ⅥA族；
（2）由上述分析可知，該配位化合物的化學(xué)式為：[Cu（NH₃）₄]SO₄?H₂O，
故答案為：[Cu（NH₃）₄]SO₄?H₂O；
（3）C元素可與A元素形成兩種常見的化合物，其原子個數(shù)比分別為1：1和l：2，分別為H₂O與H₂O₂，由于H₂O與H₂O₂之間形成氫鍵，兩種化合物可任意比互溶，
故答案為：H₂O與H₂O₂之間形成氫鍵；
（4）A元素與B元素可形成分子式為H₂N₂的化合物，該化合物的分子具有平面結(jié)構(gòu)，應(yīng)存在N=N雙鍵，則其結(jié)構(gòu)式為：H-N=N-H，
故答案為：H-N=N-H；
（5）晶胞中Cu原子數(shù)目=8×

1

8

+6×

1

2

=4，故晶胞質(zhì)量=

4×64

6.02×1023

g，示，又知晶胞邊長為3.61×10^-8cm，則Cu的密度=

4×64

6.02×1023

g÷（3.61×10^-8cm）³=9.04g/cm³；
CuSO₄常作電鍍液，其中SO₄^2-中S原子價層電子對數(shù)=4+

6+2-2×4

2

=4，S原子不含孤對電子，故其為正四面體構(gòu)型，S原子采取sp³雜化，
故答案為：9.04g/cm³；正四面體；sp³雜化．

點評：本題是對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的考查，涉及元素化合物推斷、氫鍵、結(jié)構(gòu)式、微粒構(gòu)型判斷、雜化軌道、晶胞計算等知識點，關(guān)鍵是根據(jù)配位化合物為深藍色晶體進行推斷，難度中等．