Question

（1）甲、乙兩種元素是同一周期的相鄰元素，甲元素是形成有機物的主要元素，乙元素的p亞層上有3個電子．
①寫出甲元素氣態(tài)氫化物分子的電子式

 

；下列各化合物分子中甲元素的原子雜化方式全部相同的是

 

  （填序號）．
a．H₂C=CH-C≡CH    b．CH₂=C（CH₃）-CH₂-CH₃    c．C（CH₂OH）₄d．     e．     f．
②甲、乙元素可形成硬度大于金剛石的一種化合物，該化合物屬于

 

晶體，其化學(xué)式為

 

．
（2）Fe、Co、Ni、Cu等金屬能形成配合物與這些金屬原子的電子層結(jié)構(gòu)有關(guān)．
①基態(tài)Ni原子的核外電子排布式為

 

，基態(tài)Cu原子的價電子排布式為

 

．
②Fe（CO）₅常溫下呈液態(tài)，熔點為-20.5℃，沸點為103℃，易溶于非極性溶劑，據(jù)此可判斷Fe（CO）₅晶體屬于

 

 （填晶體類型）．
（3）人們一直致力于人工固氮的研究以獲得廉價的氮肥．科學(xué)家先后提出并合成得到固氮酶的多種模擬物．其中一類是含Mo、Fe、S原子的類立方體結(jié)構(gòu)，如圖所示．

圖中左右兩邊對稱，各含一個近似為立方體的結(jié)構(gòu)．每個立方體含有4個Fe原子、4個S原子，它們位于立方體的8個頂點，且原子間只有一種化學(xué)鍵．上述一個立方體中4個Fe原子所在的頂點連接所構(gòu)成的空間幾何體為

 

．

Answer 1

考點：晶胞的計算,原子核外電子排布

專題：化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：（1）甲、乙兩種元素是同一周期的相鄰元素，甲元素是形成有機物的主要元素，則甲是C元素，乙元素的p亞層上有3個電子，則乙是N元素．
①甲是C元素，其原子核外有6個電子，根據(jù)構(gòu)造原理書寫其基態(tài)原子核外電子排布式；根據(jù)價層電子對互斥理論確定其雜化方式，價層電子對個數(shù)=σ鍵個數(shù)+孤電子對個數(shù)，σ鍵個數(shù)=配原子個數(shù)，孤電子對個數(shù)=

1

2

（a-xb），a指中心原子價電子個數(shù)，x指配原子個數(shù)，b指配原子形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)需要的電子個數(shù)；
②原子晶體的硬度較大，根據(jù)元素形成的化合價確定其化學(xué)式；
（2）①鎳屬于28號元素，Cu的原子序數(shù)為29，根據(jù)構(gòu)造原理可以寫出該原子的核外電子排布式；
②Fe（CO）₅常溫下呈液態(tài)，熔沸點較低，應(yīng)為分子晶體；
（3）由信息可知，小正方體中4個鐵原子應(yīng)在互不相鄰的頂點上，將四個頂點連接即可得到其空間構(gòu)型．

解答： 解：（1）（1）甲、乙兩種元素是同一周期的相鄰元素，甲元素是形成有機物的主要元素，則甲是C元素，乙元素的p亞層上有3個電子，則乙是N元素．
①甲元素氣態(tài)氫化物分子為CH₄，電子式為，
a．H₂C=CH-C≡CH中形成碳碳雙鍵的碳原子含有3個σ鍵且不含孤電子對，所以采用sp²雜化，形成碳碳三鍵的碳原子含有2個σ鍵且不含孤電子對，所以采用sp雜化，故錯誤；
b．CH₂=C（CH₃）-CH₂-CH₃中甲基和亞甲基上的碳原子含有4個σ鍵且不含孤電子對，所以采用sp³雜化，形成碳碳雙鍵的碳原子含有3個σ鍵且不含孤電子對，所以采用sp²雜化，故錯誤；
c．C（CH₂OH）₄中所有碳原子都含有4個σ鍵且不含孤電子對，所以采用sp³雜化，故正確；
d．中甲基上的碳原子含有4個σ鍵且不含孤電子對，所以采用sp³雜化，苯環(huán)上的碳原子含有3個σ鍵且不含孤電子對，所以采用sp²雜化，故錯誤；
e．中苯環(huán)上的碳原子、形成碳碳雙鍵的碳原子都含有3個σ鍵且不含孤電子對，所以采用sp²雜化，故正確；
f．中苯環(huán)上的碳原子含有3個σ鍵且不含孤電子對，所以采用sp²雜化，甲基上碳原子含有4個σ鍵且不含孤電子對，所以采用sp³雜化，故錯誤；
故選ce，
故答案為：；ce；
②原子晶體的硬度較大，碳和氮形成的化合物硬度較大，所以屬于原子晶體，碳元素的非金屬性小于氮元素，所以碳顯正價，氮元素顯負價，在該化合物中，碳元素顯+4價，N元素顯-3價，所以其化學(xué)式為C₃N₄，
故答案為：原子晶體；C₃N₄；
（2）①鎳屬于28號元素，根據(jù)構(gòu)造原理可以寫出該原子的核外電子排布式，Ni的核外電子排布式是1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸4s²，Cu的原子序數(shù)為29，核外電子排布式是1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸4s²；1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹；
②Fe（CO）₅常溫下呈液態(tài)，熔沸點較低，易溶于非極性溶劑，應(yīng)為分子晶體，故答案為：分子晶體；
（3）由信息可知，小正方體中4個鐵原子應(yīng)在互不相鄰的頂點上，且這四個頂點連接構(gòu)成正四面體，故答案為：正四面體．

點評：本題考查較綜合，涉及空間構(gòu)型的判斷、雜化方式的判斷、化學(xué)式的確定等知識點，根據(jù)價層電子對互斥理論確定雜化方式，難點為（3），同時考查學(xué)生空間想象能力，難度中等．