Question

某配位化合物為深藍色晶體，由原子序數由小到大的A、B、C、D、E五種元素構成，其原子個數比為14：4：5：1：1．其中C、D元素同主族且原子序數D為C的二倍，E元素的外圍電子排布為（n-l）dⁿ⁺⁶ns^l，回答下列問題．
（1）該配位化合物的化學式為

 

．元素B、C、D的第一電離能由大到小的排列順序為

 

．  （用元素符號表示）
（2）D元素原子的最外層電子排布圖為

 

．DC₄^2-的立體構型為

 

．
（3）A元素與E元素可形成一種紅色化合物，其晶體結構單元如圖．則該化合物的化學式為

 

該化合物可在氯氣中燃燒，生成一種棕黃色固體和一種氣體，寫出該反應的化學方程式

 

．

Answer 1

分析：某配位化合物為深藍色晶體，由原子序數由小到大的A、B、C、D、E五種元素構成，其原子個數比為14：4：5：1：1．其中C、D元素同主族且原子序數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；故該深藍色晶體應含有[Cu（NH₃）₄]²⁺，SO₄^2-，結合原子序數可知A為H、B為N，由原子數目之比，可知該配合物含有1個結晶水，故其化學式為：[Cu（NH₃）₄]SO₄?H₂O，據此解答．

解答：解：某配位化合物為深藍色晶體，由原子序數由小到大的A、B、C、D、E五種元素構成，其原子個數比為14：4：5：1：1．其中C、D元素同主族且原子序數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；故該深藍色晶體應含有[Cu（NH₃）₄]²⁺，SO₄^2-，結合原子序數可知A為H、B為N，由原子數目之比，可知該配合物含有1個結晶水，故其化學式為：[Cu（NH₃）₄]SO₄?H₂O，
（1）由上述分析可知，該配位化合物的化學式為：[Cu（NH₃）₄]SO₄?H₂O；
同主族自上而下第一電離能減小，故O元素第一電離能大于S元素，O與N元素同周期，N元素原子2p能級容納3個電子，為半滿穩定狀態，能量較低，第一電離能大于O元素，故第一電離能由大到小的排列順序為：N＞O＞S，
故答案為：[Cu（NH₃）₄]SO₄?H₂O；N＞O＞S；
（2）D為S元素，其原子的最外層電子排布圖為 ．SO₄^2-中S原子價層電子對數=4+

6+2-2×4

2

=4，S原子不含孤對電子，故其為正四面體構型，
故答案為：；正四面體；
（3）H元素與Cu元素可形成一種紅色化合物，由晶體結構單元可知，4個H原子位于內部，6個H原子位于棱上，晶胞中H原子數目=4+6×

1

3

=6，3個Cu原子為內部，2個位于面心、12個位于頂點，故晶胞中Cu原子數目=3+2×

1

2

+12×

1

6

=6，故該化合物的化學式為CuH，該化合物可在氯氣中燃燒，生成一種棕黃色固體和一種氣體，應生成CuCl₂、HCl，反應方程式為：2CuH+3Cl₂

點燃  .

2CuCl₂+2HCl，
故答案為：CuH；2CuH+3Cl₂

點燃  .

2CuCl₂+2HCl．

點評：本題考查物質結構與性質，涉及元素化合物推斷、電離能、核外電子排布、微粒構型判斷、晶胞計算等，關鍵是根據配位化合物為深藍色晶體進行推斷，（3）中晶胞計算，為易錯點，需要學生具有較好的空間想象能力與觀察能力，難度中等．