Question

【題目】結(jié)構(gòu)化學(xué)從原子、分子水平上幫助我們認識物質(zhì)構(gòu)成的規(guī)律；以微粒之間不同的作用力為線索，研究不同類型物質(zhì)的有關(guān)性質(zhì)；從物質(zhì)結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的視角預(yù)測物質(zhì)的有關(guān)性質(zhì)。

（1）下列說法正確的是 ______（填字母）。

A、元素電離能由大到小的順序：O>N>C

B、一個尿素（CO(NH2)2）分子中含1個π鍵和7個σ鍵

C、氯化鈉和氯化銫晶體具有相同的晶胞

（2）根據(jù)等電子體原理，羰基硫（OCS）分子的電子式應(yīng)為______。光氣（COCl2）分子內(nèi)各原子最外層都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，則光氣分子的空間構(gòu)型為____（用文字描述）。

（3）Cu2+基態(tài)的電子排布式為______。將硫酸銅溶液蒸發(fā)濃縮后降溫結(jié)晶，析出藍色晶體，取25.0g晶體置于坩堝中在一定溫度下灼燒，測得剩余固體質(zhì)量始終保持為23.2g，進一步升高灼燒溫度，固體變?yōu)榘咨�且質(zhì)量為16.0g，已知該晶體屬于配合物（配合物的內(nèi)界結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定），推測其合理的化學(xué)式可以表示為______。

（4）通常情況下，溶液中的Fe3+比Fe2+穩(wěn)定，理由是______。

Answer 1

【答案】B平面三角形[Ar]3d9[Cu(H2O)4]SO4·H2OFe3+的外圍電子排布為3d5，達到半充滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。Fe2+ 的外圍電子排布為3d6，未達到半充滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu)

【解析】

（1）A．第ⅤA族的大于第ⅥA族的，所以其第一電離能大小順序是N＞O；B． CO（NH2）2中C原子與氧原子之間形成C=O雙鍵，C原子與N原子之間形成2個C-N單鍵，N原子與H原子之間共形成4個N-H鍵；C．氯化銫為體心立方（氯在立方體的八個頂點上,銫在體心）；氯化鈉為面心立方（氯和鈉在立方體的頂點、面心、體心上相間排列），晶胞不同；

（2）羰基硫（OCS）與CO2為等電子體，具有CO2分子結(jié)構(gòu)；光氣（COCl2）各原子最外層都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，C原子與氯原子之間形成C-Cl單鍵，C原子與O原子之間形成C=O雙鍵，光氣分子的結(jié)構(gòu)式是，分子中C原子采取sp2雜化成鍵；

（3）根據(jù)Cu的電子排布式書寫Cu2+離子的電子排布式；根據(jù)晶體質(zhì)量變化進行判斷分析；

（4）Fe3+的外圍電子排布為3d5，達到半充滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。Fe2+ 的外圍電子排布為3d6，未達到半充滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。

（1）A、C、N、O屬于同一周期元素且原子序數(shù)依次增大，同一周期元素的第一電離能呈增大趨勢，但第ⅤA族氮原子的2p軌道半充滿，第一電離能大于第ⅥA族的O原子，所以其第一電離能大小順序是N＞O＞C，選項A錯誤；B、CO（NH2）2中C原子與氧原子之間形成C=O雙鍵，C原子與N原子之間形成2個C-N單鍵，N原子與H原子之間共形成4個N-H鍵，1個尿素分子[CO（NH2）2]中含1個π鍵和7個σ鍵，選項B正確；C、氯化銫為體心立方（氯在立方體的八個頂點上,銫在體心）；氯化鈉為面心立方（氯和鈉在立方體的頂點、面心、體心上相間排列），晶胞不同，選項C錯誤；答案選B；

（2）羰基硫（OCS）各原子最外層都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，C原子與O原子之間形成C=O雙鍵，C原子與S原子之間形成C=S雙鍵，電子式是；光氣（COCl2）各原子最外層都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，C原子與氯原子之間形成C-Cl單鍵，C原子與O原子之間形成C=O雙鍵，光氣分子的結(jié)構(gòu)式是，碳原子成3個σ鍵，雜化軌道數(shù)目為3，分子中C原子采取sp2雜化成鍵，故COCl2為平面三角形；

（3）Cu是29號元素，原子核外電子數(shù)為29，基態(tài)原子核外電子排布式為：1s22s22p63s23p63d104s1，銅原子失去4s及3d上各一個電子形成Cu2+，故Cu2+離子的電子排布式為：1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9；取25.0g晶體（0.1molCuSO45H2O）置于坩堝中在一定溫度下灼燒，測得剩余固體質(zhì)量始終保持為23.2g(減少0.1mol H2O)，進一步升高灼燒溫度，固體變?yōu)榘咨�且質(zhì)量為16.0g(再減少0.4mol H2O，為0.1mol CuSO4)，推測其合理的化學(xué)式可以表示為[Cu(H2O)4]SO4·H2O；

（4）通常情況下，溶液中的Fe3+比Fe2+穩(wěn)定，理由是Fe3+的外圍電子排布為3d5，達到半充滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。Fe2+ 的外圍電子排布為3d6，未達到半充滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。