8．(1)配位化學(xué)創(chuàng)始人維爾納發(fā)現(xiàn)，取CoCl₃·6NH₃(黃色)、CoCl₃·5NH₃(紫紅色)、CoCl₃·4NH₃(綠色)和CoCl₃·4NH₃(紫色)四種化合物各1 mol，分別溶于水，加入足量硝酸銀溶液，立即產(chǎn)生氯化銀，沉淀的量分別為3 mol、2 mol、1 mol和1 mol。

①請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)事實(shí)用配合物的形式寫出它們的化學(xué)式。

CoCl₃·6NH₃　　 　　　　　　　　　　　　，

CoCl₃·5NH₃　　　　　　　　　　　　　　 ，

CoCl₃·4NH₃(綠色和紫色)：　　　　　　　　　　　　 　。

②后兩種物質(zhì)組成相同而顏色不同的原因是______________。

③上述配合物中，中心離子的配位數(shù)都是________。

(2)向黃色的三氯化鐵溶液中加入無(wú)色的KSCN溶液，溶液變成血紅色。該反應(yīng)在有的教材中用方程式FeCl₃+3KSCN===Fe(SCN)₃+3KCl表示。經(jīng)研究表明，F(xiàn)e(SCN)₃是配合物，F(xiàn)e³⁺與SCN^－不僅能以1∶3的個(gè)數(shù)比配合，還可以其他個(gè)數(shù)比配合。請(qǐng)按要求填空：

①Fe³⁺與SCN^－反應(yīng)時(shí)，F(xiàn)e³⁺提供__________，SCN^－提供____________，二者通過(guò)配位鍵結(jié)合。

②所得Fe³⁺與SCN^－的配合物中，主要是Fe³⁺與SCN^－以個(gè)數(shù)比1∶1配合所得離子顯血紅色。含該離子的配合物的化學(xué)式是______________。

③若Fe³⁺與SCN^－以個(gè)數(shù)比1∶5配合，則FeCl₃與KSCN在水溶液中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式可以表示為______________________________。

[解析]　(1)由題意知，四種絡(luò)合物中的自由Cl^－分別為3、2、1、1，則它們的化學(xué)式分別為[Co(NH₃)₆]Cl₃、[Co(NH₃)₅Cl]Cl₂、[Co(NH₃)₄Cl₂]Cl。最后兩種應(yīng)互為同分異構(gòu)體。

(2)Fe³⁺和SCN^－形成配合物時(shí)，F(xiàn)e³⁺提供空軌道，SCN^－提供孤對(duì)電子，F(xiàn)e³⁺和SCN^－以1∶1和1∶5形成絡(luò)離子時(shí)寫化學(xué)式要用Cl^－和K⁺分別平衡絡(luò)離子的電荷，使絡(luò)合物呈電中性。

[答案]　(1)①[Co(NH₃)₆]Cl₃　[Co(NH₃)₅Cl]Cl₂

[Co(NH₃)₄Cl₂]Cl�、谒鼈兓�為同分異構(gòu)體�、�6

(2)①空軌道　孤電子對(duì)�、赱Fe(SCN)]Cl₂�、跢eCl₃+5KSCN===K₂[Fe(SCN)₅]+3KCl

7．有下列微粒：

①CH₄　②CH₂CH₂�、跜HCH　④NH₃�、軳H₄⁺

⑥BF₃　⑦P₄�、郒₂O　⑨H₂O₂

填寫下列空白(填序號(hào))：

(1)呈正四面體的是________。

(2)中心原子軌道為sp³雜化的是________，為sp²雜化的是________，為sp雜化的是________。

(3)所有原子共平面的是________，共線的是________。

(4)微粒存在配位鍵的是________。

(5)含有極性鍵的極性分子是________。

[解析]　CH₄、NH₃、NH₄⁺、P₄、H₂O、H₂O₂中心原子最外層各有四對(duì)電子，為sp³雜化，其空間構(gòu)型分別為正四面體、三角錐、正四面體、正四面體、V形、二面角形。BF₃、CH₂CH₂的中心原子為sp²雜化，分別為平面三角形、平面形。CHCH中心原子為sp雜化，直線形。存在配位鍵的為NH₄⁺，結(jié)構(gòu)式為。

[答案]　(1)①⑤⑦　(2)①④⑤⑦⑧⑨　⑥②�、�

(3)②③⑥　③　(4)⑤　(5)④⑧⑨

6．下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是(多選)(　)

A．鹵化氫中，以HF沸點(diǎn)最高，是由于HF分子間存在氫鍵

B．鄰羥基苯甲醛的熔、沸點(diǎn)比對(duì)羥基苯甲醛的熔、沸點(diǎn)低

C．H₂O的沸點(diǎn)比HF的沸點(diǎn)高，是由于水中氫鍵鍵能大

D．氫鍵X-H…Y的三個(gè)原子總在一條直線上

[解析]　本題考查了氫鍵對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響以及氫鍵的存在。因HF存在氫鍵，所以沸點(diǎn)HF＞HBr＞HCl，A正確；鄰羥基苯甲醛的分子內(nèi)羥基與醛基之間存在氫鍵，而對(duì)羥基苯甲醛的氫鍵只存在于分子間，所以對(duì)羥基苯甲醛的熔、沸點(diǎn)高，B正確；據(jù)F原子半徑小于O原子半徑，可知(HF)n中氫鍵鍵長(zhǎng)比水中氫鍵鍵長(zhǎng)短，鍵能大，但由于一個(gè)HF分子只能與兩個(gè)相鄰的HF分子形成氫鍵，而一個(gè)H₂O分子可與四個(gè)相鄰的H₂O分子形成氫鍵，故水的沸點(diǎn)比HF的沸點(diǎn)高，C項(xiàng)不正確；氫鍵有方向性，但氫鍵的形成不像共價(jià)鍵對(duì)方向的要求那么高，故X-H…Y不一定總在一條直線上，D不正確。

[答案]　CD

5．下列敘述中正確的是(　)

A．離子化合物中不可能存在非極性鍵

B．非極性分子中不可能既含極性鍵又含非極性鍵

C．非極性分子中一定含有非極性鍵

D．不同非金屬元素原子之間形成的化學(xué)鍵都是極性鍵

[解析]　判斷“不可能存在”“一定含有”“都是”等類結(jié)論的正誤時(shí)，一般可用反例法。即只要能舉出一個(gè)可以成立的反例來(lái)，則可否定題中結(jié)論，如果不存在反例，則可認(rèn)為題中結(jié)論正確。

A項(xiàng)離子化合物中可能存在非極性鍵。如Na₂O₂是離子化合物，其中O-O鍵是非極性鍵，故A錯(cuò)誤。

B項(xiàng)非極性分子中，既含非極性鍵又含極性鍵是可能的。如乙烯分子中，C--H鍵是極性鍵，C==C鍵是非極性鍵�！　　　　　　　　　　　　　　　　　　�

C項(xiàng)由極性鍵組成的多原子分子，只要分子結(jié)構(gòu)對(duì)稱就是非極性分子。如CO₂是非極性分子，分子中所有化學(xué)鍵都是極性鍵，故C也是錯(cuò)誤的。

D項(xiàng)敘述正確。因?yàn)椴煌�非金屬原子吸引電子的能力不同，它們之間的共用電子對(duì)必偏向其中一方而形成極性共價(jià)鍵。

[答案]　D

4．NH₃分子的空間構(gòu)型是三角錐形，而不是正三角形的平面結(jié)構(gòu)，其充分的理由是(　)

A．NH₃分子是極性分子

B．分子內(nèi)3個(gè)N-H鍵的鍵長(zhǎng)相等，鍵角相等

C．NH₃分子內(nèi)3個(gè)N-H鍵的鍵長(zhǎng)相等，3個(gè)鍵角都等于107.3°

D．NH₃分子內(nèi)3個(gè)N-H鍵的鍵長(zhǎng)相等，3個(gè)鍵角都等于120°

[解析]　A選項(xiàng)：NH₃為極性分子不能說(shuō)明NH₃一定為三角錐形，B三條N-H鍵鍵能與鍵長(zhǎng)分別相同，鍵角相等仍有可能為正三角形，D選項(xiàng)與事實(shí)不符。

[答案]　C

3．(海南高考)在硼酸[B(OH)₃]分子中，B原子與3個(gè)羥基相連，其晶體具有與石墨相似的層狀結(jié)構(gòu)。則分子中B原子雜化軌道的類型及同層分子間的主要作用力分別是(　)

A．sp，范德華力　　　B．sp²，范德華力

C．sp²，氫鍵　 D．sp³，氫鍵

[解析]　由石墨的晶體結(jié)構(gòu)知C原子為sp²雜化，故B原子也為sp²雜化，但由于B(OH)₃中B原子與3個(gè)羥基相連，羥基間能形成氫鍵，故同層分子間的主要作用力就為氫鍵。

[答案]　C

2．用價(jià)層電子互斥理論預(yù)測(cè)H₂S和BF₃的立體結(jié)構(gòu)，兩個(gè)結(jié)論都正確的是(　)

A．直線形；三角錐形　 B．V形；三角錐形

C．直線形；平面三角形　 D．V形；平面三角形

[解析]　據(jù)價(jià)電子對(duì)互斥理論可知，H₂S分子中S原子采用不等性sp³雜化，除兩對(duì)孤對(duì)電子外，對(duì)外的兩個(gè)雜化軌道分別與一個(gè)H原子的各一個(gè)1s軌道重疊成鍵，呈V形結(jié)構(gòu)；BF₃分子中B原子采用sp²雜化，三個(gè)sp²雜化軌道分別與三個(gè)F原子的各一個(gè)2p軌道重疊成鍵，呈平面三角形結(jié)構(gòu)。

[答案]　D

1．下列物質(zhì)的分子中既有σ鍵，又有π鍵的是(　)

①HCl　②H₂O�、跱₂�、蹾₂O₂�、軨₂H₄�、轈₂H₂

A．①②③　　　　B．③④⑤⑥

C．①③⑥　 D．③⑤⑥

[解析]　單鍵均為σ鍵，雙鍵和三鍵中各存在一個(gè)σ鍵，其余均為π鍵。

[答案]　D

12．根據(jù)下列五種元素的第一至第四電離能數(shù)據(jù)(單位：kJ·mol^－1)，回答下列各題：

(1)在周期表中，最可能處于同一族的是________。

A．Q和R　 B．S和T

C．T和U　 D．R和T

E．R和U

(2)下列離子的氧化性最弱的是________。

A．S²⁺　 B．R²⁺

C．T³⁺　 D．U⁺

(3)下列元素中，化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)最像Q元素的是____。

A．硼　 B．鈹

C．氦　 D．氫

(4)每種元素都出現(xiàn)相鄰兩個(gè)電離能的數(shù)據(jù)相差較大的情況，這一事實(shí)從一個(gè)側(cè)面說(shuō)明：__________________________，如果U元素是短周期元素，你估計(jì)它的第2次電離能飛躍數(shù)據(jù)將發(fā)生在失去第________個(gè)電子時(shí)。

(5)如果R、S、T是同周期的三種主族元素，則它們的原子序數(shù)由小到大的順序是________，其中元素________的第一電離能異常高的原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

[解析]　(1)由表中數(shù)據(jù)知，R和U的第一至第四電離能變化規(guī)律相似，即R和U最可能在同一主族。

(2)離子的氧化性最弱，即其對(duì)應(yīng)的電離能最小。由表中數(shù)據(jù)看出U的第一電離能為420 kJ·mol^－1，數(shù)值最小。

(3)Q元素各電離能都較大，而且各電離能之間無(wú)太大差距，故Q最可能為稀有氣體元素。

(4)相鄰兩個(gè)電離能數(shù)據(jù)相差較大，從一個(gè)側(cè)面說(shuō)明電子是分層排布的，且各能層能量不同。若U為短周期元素，據(jù)表中數(shù)據(jù)第一次電離能飛躍是失去第2個(gè)電子時(shí)，可推知U在ⅠA族，則第二次電離能飛躍是在失去第10個(gè)電子時(shí)發(fā)生的。

(5)R元素第二電離能有較大飛躍，S元素第三電離能有較大飛躍，T元素第四電離能有較大飛躍，由題意知三者為同周期三種主族元素，可推知R在ⅠA族，S在ⅡA族，T在ⅢA族，故原子序數(shù)R<S<T，由表中數(shù)據(jù)知S元素的電離能異常高，其原因是S元素的最外層電子處于s能級(jí)全充滿狀況，能量較低，比較穩(wěn)定，失去一個(gè)電子吸收的能量較多。

[答案]　(1)E　(2)D　(3)C

(4)電子分層排布，各能層能量不同　10

(5)R<S<T　S　S元素的最外層電子處于s能級(jí)全充滿狀態(tài)，能量較低，比較穩(wěn)定，失去一個(gè)電子吸收的能量較多

11．已知元素周期表中共有18縱行，如圖實(shí)線表示元素周期表的邊界。按電子排布，可把周期表里的元素劃分為幾個(gè)區(qū)：s區(qū)、p區(qū)、d區(qū)、ds區(qū)等。除ds區(qū)外，其他區(qū)的名稱來(lái)自按構(gòu)造原理最后填入的電子的能級(jí)符號(hào)。

　　　 (1)請(qǐng)?jiān)趫D中用實(shí)線畫出s區(qū)、p區(qū)、d區(qū)、ds區(qū)的邊界線，并分別用陰影和表示d區(qū)和ds區(qū)。

(2)有的同學(xué)受這種劃分的啟發(fā)，認(rèn)為d區(qū)內(nèi)6、7縱行的部分元素可以排在另一區(qū)，你認(rèn)為應(yīng)排在________區(qū)。

(3)請(qǐng)?jiān)谠�素周期表中用元素符�?hào)標(biāo)出4s軌道半充滿的元素。

(4)請(qǐng)利用電子排布的相關(guān)知識(shí)解釋Fe³⁺比Fe²⁺穩(wěn)定的原因：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(5)隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，不斷有新的元素被發(fā)現(xiàn)。若把第七周期排滿，則元素周期表共可以排布________種元素。

[答案]　(1)如下圖

(2)ds　(3)見上表

(4)Fe價(jià)電子的排布式為3d⁶4s²，F(xiàn)e²⁺為3d⁶，F(xiàn)e³⁺為3d⁵，依據(jù)“能量相同的軌道處于全空、全充滿和半充滿時(shí)能量最低”的原則，3d⁵處于半充滿狀態(tài)，結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定，故Fe³⁺比Fe²⁺穩(wěn)定　(5)118