Question

【題目】M、N、R、T為周期表中前四周期相鄰兩個周期的元素，且原子序數依次增大。已知T的次外層上電子沒有排滿，且該能層中成對電子數等于其它各能層上電子的總數；R和T在同一族；N的外圍電子總數為6，均為未成對電子。根據以上信息，回答下列問題：

（1）T的元素符號為___________，在周期表中位于__________族，N的價電子排布式為___________。

（2）M和R兩種元素組成的常見化合物有兩種，其中一種可以單質之間進行化合，生成R的高價態化合物，請寫出該反應的化學方程式：_________________________。

（3）表面上附著氮原子的R可做為工業催化劑，下圖為氮原子在R的晶面上的單層附著局部示意圖（圖中小黑色球代表氮原子，灰色球代表R原子）。則圖示顆粒表面上氮原子與R原子的個數比為_____________。

（4）T、N都有多種配合物，[T（NH3）3（H2O）M2]M是T配合物的一種，其中心離子的化合價為__________，配位數為__________。N與甲基丙烯酸根的配合物為：

該化合物中存在的化學鍵類型有__________。甲基丙烯酸分子中C原子的雜化方式有_____________。

Answer 1

【答案】Co VIII 3d54s1 2Fe+3Cl22FeCl3 1:2 +3 6 配位鍵、共價鍵 sp3、sp2

【解析】

M、N、R、T為周期表中前四周期相鄰兩個周期的元素，且原子序數依次增大。已知T的次外層上電子沒有排滿，且該能層中成對電子數等于其它各能層上電子的總數，則T的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d74s2，M能層中成對電子數與其它各能層上電子的總數均為12，故推出T為Co；R和T在相鄰主族，則R為Fe；N的外圍電子總數為6，均為未成對電子，則N的價層電子排布式為3d54s1，為Cr元素，再結合題設條件分析作答。

根據上述分析可知：

（1）T的元素符號為Co，在周期表中位于VIII族，N為Cr，其價電子排布式為3d54s1，故答案為Co；VIII；3d54s1；

（2）M和R兩種元素組成的常見化合物有兩種，其中一種可以單質之間進行化合，生成R的高價態化合物，可推出M為Cl元素，這兩種常見化合物為FeCl2和FeCl3，其中鐵可與氯氣點燃生成氯化鐵，該反應的化學方程式：2Fe+3Cl22FeCl3；

（3）結合圖示根據均攤法可以看出，顆粒表面上每個氮原子為4個Fe原子共有，每個Fe原子為2個氮原子共有，則氮原子與鐵原子的個數比為=1:2；

（4）依據分析可知，該配合物為[Co(NH3) 3（H2O）Cl2]Cl，[Co(NH3) 3（H2O）Cl2]+為配合物的內界，Cl-為外界，內界中心離子為Co3+，配體為NH3、H2O和Cl-，因此中心離子化合價為+3；配位數為3+1+2=6；Cr與甲基丙烯酸根的配合物中，存在配位鍵與共價鍵；甲基丙烯酸分子中以共價單鍵結合的C原子采用sp3雜化，以共價雙鍵結合的C原子采用sp2雜化方式，故答案為+3；6；配位鍵、共價鍵；sp3、sp2。