Question

11．四種常見(jiàn)元素的性質(zhì)或結(jié)構(gòu)信息如表所示，請(qǐng)問(wèn)答下列問(wèn)題．

元素	A	B	R	D
相關(guān)信息	基態(tài)原子核外電子占據(jù)3個(gè)能級(jí)且最高能級(jí)上有3個(gè)電子	B的單質(zhì)是最常見(jiàn)半導(dǎo)體材料	位于第四周期I B族	是非金屬元素，其形成的某種單質(zhì)是電的良導(dǎo)體，有的分子形狀似足球

（1）R的基態(tài)原子價(jià)層電子排布式為3d¹⁰4s¹，A、B、D這三種元素的第一電離能由大到小的順序?yàn)镹＞C＞Si（寫(xiě)元素符號(hào)）．
（2）A、B，D均可形成多種氫化物，在最常見(jiàn)的三種氫化物中，分子構(gòu)型為三角錐的氫化物分子式為NH₃，任意寫(xiě)出一種中心原子存在sp²、sp³兩種雜化類型的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式CH₂=CH-CH₃，與A的常見(jiàn)單質(zhì)互為等電子體的上述元素的氧化物是CO．
（3）B、D均可形成氧化物，等物質(zhì)的量的B、D的最高價(jià)氧化物中σ鍵之比為2：1，已知有下列兩種數(shù)據(jù)：

	鍵能（kJ/mol）	熔點(diǎn)（K）	沸點(diǎn)（K）
BO2	B-O：452	1923	2503
DO2	D=O：615，D-O：348	216	195

兩種氧化物熔點(diǎn)、沸點(diǎn)差異過(guò)大，請(qǐng)用鍵能大小解釋CO₂是分子晶體，熔點(diǎn)、沸點(diǎn)高低是由比較微弱的范德華力決定的而與化學(xué)鍵強(qiáng)弱無(wú)關(guān)，SiO₂屬原子晶體，其熔點(diǎn)、沸點(diǎn)高低是由強(qiáng)大的共價(jià)鍵決定的．
（4）在一定條件下，Cl^-與R²⁺可形成一種無(wú)限長(zhǎng)鏈離，研究表明該離子中每個(gè)氯原子最外層均達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，有些氯與R之間存在配位鍵，若該長(zhǎng)鏈離子中含有n個(gè)R，則該離子的化學(xué)式為$（CuC{l}_{3}{）_{n}}^{n-}$．
（5）A元素能形成組成為Pt（AH₃）₂Cl₂ 的配合物，該配合物存在兩種同分異構(gòu)體：一種為淡黃色（Q），不具有抗癌作用，在水中的溶解度�。涣硪环N為黃綠色（P），具有抗癌作用，在水中的溶解度較大．
①Q(mào)是非極性分子（填“極性”或“非極性”）分子，
②P的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為（ AH₃配體作為一個(gè)整體寫(xiě)）．

Answer 1

分析 A基態(tài)原子核外電子占據(jù)3個(gè)能級(jí)且最高能級(jí)上有3個(gè)電子，那么A為氮元素；B的單質(zhì)是最常見(jiàn)半導(dǎo)體材料，故B是硅元素；R位于第四周期ⅠB族，故R為銅元素；是非金屬元素，其形成的某種單質(zhì)是電的良導(dǎo)體，有的分子形狀似足球，那么D為碳元素，能導(dǎo)電的是石墨，形狀像足球的是足球烯，即C₆₀，據(jù)此解答即可；
（1）Cu是29號(hào)元素，原子核外電子數(shù)為29，根據(jù)核外電子排布規(guī)律書(shū)寫(xiě)銅的基態(tài)原子價(jià)電子電子排布式，元素的非金屬性越強(qiáng)，其第一電離能越大；
（2）N、Si、C的常見(jiàn)氫化物中，氨氣屬于三角錐形，甲烷構(gòu)型的為sp³雜化，含有碳碳雙鍵的為sp²雜化，依據(jù)等電子體的概念解答即可；
（3）σ鍵為單鍵，依據(jù)分子式確定比例關(guān)系；依據(jù)晶體類型回答即可；
（4）依據(jù)該結(jié)構(gòu)分析解答；
（5）若Pt（NH₃）₂Cl₂為四面體結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)中NH₃、Cl^-之間只存在相鄰關(guān)系，因此只有一種結(jié)構(gòu)，當(dāng)Pt（NH₃）₂Cl₂為平面四邊形結(jié)構(gòu)時(shí)，兩個(gè)NH₃間存在對(duì)位與鄰位兩種關(guān)系．因Q溶解度較小，而水為極性分子，故Q是非極性分子，據(jù)此解答即可．

解答 解：（1）Cu是29號(hào)元素，原子核外電子數(shù)為29，銅的基態(tài)原子價(jià)電子電子排布式3d¹⁰4s¹，元素的非金屬性越強(qiáng)，其第一電離能越大，由于非金屬性N＞C＞Si，故答案為：3d¹⁰4s¹； N＞C＞Si；
（2）N、Si、C的常見(jiàn)氫化物中，氨氣屬于三角錐形，甲烷構(gòu)型的為sp³雜化，含有碳碳雙鍵的為sp²雜化，最簡(jiǎn)單的此類有機(jī)物是丙烯，氮?dú)夥肿雍��?個(gè)原子，價(jià)電子數(shù)是5×2=10，CO中原子個(gè)數(shù)是2，價(jià)電子數(shù)是4+6=10，故答案為：NH₃；CH₂=CH-CH₃；CO；
（3）SiO₂中每個(gè)硅原子形成4個(gè)σ鍵，是sp²雜化；CO₂中碳原子形成2個(gè)σ鍵并且無(wú)孤電子對(duì)，等物質(zhì)的量的SiO₂、CO₂中σ鍵的數(shù)目之比為2：1；因CO₂屬于分子晶體而SiO₂屬于原子晶體，前者熔點(diǎn)、沸點(diǎn)由比較微弱的范德華力（與化學(xué)鍵強(qiáng)弱無(wú)關(guān)）決定的而后者是強(qiáng)大的共價(jià)鍵決定的，故答案為：2：1；CO₂是分子晶體，熔點(diǎn)、沸點(diǎn)高低是由比較微弱的范德華力決定的而與化學(xué)鍵強(qiáng)弱無(wú)關(guān)，SiO₂屬原子晶體，其熔點(diǎn)、沸點(diǎn)高低是由強(qiáng)大的共價(jià)鍵決定的；
（4）由圖知，每個(gè)Cu²⁺單獨(dú)結(jié)合兩個(gè)Cl^-，又與另外一個(gè)Cu²⁺共用兩個(gè)Cl^-，故長(zhǎng)鏈中n（Cu²⁺）：n（Cl^-）=1：3，化學(xué)式為 $（CuC{l}_{3}{）_{n}}^{n-}$，故答案為：$（CuC{l}_{3}{）_{n}}^{n-}$；
（5）①Pt（YH₃）₂Z₂為PtCl₂（NH₃）₂，根據(jù)相似相溶原理，因?yàn)榈�黃色固體Q，較難溶于極性溶劑水，則Q為非金屬性分子，故答案為：非極性分子；
②通過(guò)相似相溶原理可知兩種固體一種為極性分子，另一種為非極性分子，若PtCl₂（NH₃）₂為四面體結(jié)構(gòu)，只能為極性分子，故只能為平面正方形結(jié)構(gòu)，黃綠色（P）在水中的溶解度較大，則P為極性分子，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，故答案為：．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了位置、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系的綜合應(yīng)用，題目難度較大，注意掌握原子結(jié)構(gòu)與元素周期律、元素周期表的關(guān)系，（4）為難點(diǎn)．