Question

前四周期的五種元素A、B、C、D、E原子序數(shù)逐漸變大，其中C、D元素同主族且原子序數(shù)D為C的二倍，B的第一電離能大于C，E原子的外圍電子排布為（n-l）d ^（n+6）ns¹．由它們組成的配位化合物X為深藍色的結(jié)晶水合物，其原子個數(shù)比為14：4：5：1：1．回答下列問題．
（1）該配位化合物X的化學式為

 

．
（2）碳鉑是一種含BA₃分子的具有抗癌活性的金屬配合物，碳鉑的結(jié)構(gòu)如圖1，其中碳原子的雜化方式有

 

．
（3）D元素原子的最外層電子軌道表式為

 

．
（4）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

 

．
（5）元素B的單質(zhì)可以和電石（CaC₂）反應(yīng)，生成氰氨化鈣（CaCN₂），氰氨化鈣和水反應(yīng)可生成NH₃．與CN₂^2-互為等電子體的分子有

 

（填寫一種化學式即可）；寫出CaCN₂水解反應(yīng)的化學方程式

 

．
（6）A元素與E元素可形成一種紅色離子化合物Y，其原子個數(shù)比為1：1，該化合物Y可與稀硝酸反應(yīng)，生成一種藍色溶液和兩種無色氣體（其中一種為A元素的單質(zhì)），寫出該反應(yīng)的化學方程式

 

．單質(zhì)E的晶胞如圖2所示，若設(shè)該晶胞的邊長為acm，阿伏加德羅常數(shù)為N_A，單質(zhì)E的摩爾質(zhì)量為Mg/mol，則表示該晶胞密度的計算式為ρ=

 

g/cm³．

Answer 1

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

專題：元素周期律與元素周期表專題

分析：前四周期的五種元素A、B、C、D、E原子序數(shù)逐漸變大，其中C、D元素同主族且原子序數(shù)D為C的二倍，符合條件的只有O和S元素，則C是O元素、D是S元素；
B的第一電離能大于C，而原子序數(shù)小于C，則B是N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，由原子數(shù)目之比，可知該配合物含有1個結(jié)晶水，故其化學式為：[Cu（NH₃）₄]SO₄?H₂O，
（1）通過以上分析知，X為[Cu（NH₃）₄]SO₄?H₂O；
（2）碳鉑分子中C原子的價層電子對個數(shù)有的是3有的是4，根據(jù)價層電子對個數(shù)確定原子雜化方式；
（3）D是S元素，S元素原子的最外層電子為3s、3p電子，3s軌道有2個電子、3p軌道有4個電子；
（4）氫鍵的存在導致物質(zhì)溶解性增大；
（5）價層電子數(shù)相等、原子個數(shù)相等的微�；�為得電子體；以碳化鈣和水的反應(yīng)書寫CaCN₂和水反應(yīng)方程式；
（6）H元素與Cu元素可形成一種紅色離子化合物Y，其原子個數(shù)比為1：1，該化合物為CuH，該化合物Y可與稀硝酸反應(yīng)，生成一種藍色溶液和兩種無色氣體（其中一種為A元素的單質(zhì)），即生成硝酸銅、氫氣、NO和水；
該晶胞的體積為a³cm³，根據(jù)ρ=

m

V

其密度．

解答： 解：前四周期的五種元素A、B、C、D、E原子序數(shù)逐漸變大，其中C、D元素同主族且原子序數(shù)D為C的二倍，符合條件的只有O和S元素，則C是O元素、D是S元素；
B的第一電離能大于C，而原子序數(shù)小于C，則B是N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，由原子數(shù)目之比，可知該配合物含有1個結(jié)晶水，故其化學式為：[Cu（NH₃）₄]SO₄?H₂O，
（1）通過以上分析知，X為[Cu（NH₃）₄]SO₄?H₂O，
故答案為：[Cu（NH₃）₄]SO₄?H₂O；
（2）碳鉑分子中C原子的價層電子對個數(shù)有的是3有的是4，所以該分子中C原子雜化方式為sp²雜化和sp²雜化，故答案為：sp²雜化和sp²雜化；
（3）D是S元素，S元素原子的最外層電子為3s、3p電子，3s軌道有2個電子、3p軌道有4個電子，其最外層電子排布圖為，故答案為：；
（4）氫鍵的存在導致物質(zhì)溶解性增大，H和O元素組成的水和雙氧水之間能形成氫鍵，所以二者能以任意比互溶，故答案為：H₂O與H₂O₂之間形成氫鍵；
（5）價層電子數(shù)相等、原子個數(shù)相等的微粒互為得電子體，則與CN₂^2-互為等電子體的分子有CO₂或N₂O；碳化鈣和水反應(yīng)生成乙炔和氫氧化鈣，則CaCN₂和水反應(yīng)方程式為CaCN₂+3H₂O=CaCO₃+2NH₃↑，故答案為：CO₂或N₂O； CaCN₂+3H₂O=CaCO₃+2NH₃↑；
（6）H元素與Cu元素可形成一種紅色離子化合物Y，其原子個數(shù)比為1：1，該化合物為CuH，該化合物Y可與稀硝酸反應(yīng)，生成一種藍色溶液和兩種無色氣體（其中一種為A元素的單質(zhì)），即生成硝酸銅、氫氣、NO和水，反應(yīng)方程式為6CuH+16HNO₃=6Cu（NO₃）₂+3H₂↑+4NO↑+8H₂O；
該晶胞的體積為a³cm³，根據(jù)ρ=

m

V

=

M NA ×4

a3

g/cm³=

4M

NA×a3

g/cm³，故答案為：6CuH+16HNO₃=6Cu（NO₃）₂+3H₂↑+4NO↑+8H₂O； 

4M

NA×a3

．

點評：本題考查晶胞計算、等電子體、氫鍵、電子排布、配合物等知識點，綜合性較強，正確推斷元素是解本題關(guān)鍵，這些都是高考高頻點，熟練掌握物質(zhì)結(jié)構(gòu)知識，難點是晶胞計算，題目難度中等．