Question

15．原子序數(shù)小于 36 的 Y、Z 和銅三種元素，Y 基態(tài)原子中的電子占有 5 個(gè)軌道，有 2 個(gè)未成對(duì)電子，Z 的原子序數(shù)為 24．

（1）Z 原子基態(tài)電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹．
（2）H₂Y₂ 中 Y 原子軌道的雜化類型為sp³．
（3）+3 價(jià) Z 的配合物 K[Z（C₂O₄）₂（H₂O）₂]中的配位體是H₂O、C₂O₄^2-；與C₂O₄ ^2-互為等電子體的一種分子的化學(xué)式為N₂O₄．
（4）Cu₂O 的晶胞如圖 1 所示，Cu 原子配位數(shù)為2．
（5）科學(xué)家通過 X 射線推測(cè)膽礬中既含有配位鍵，又含有氫鍵，其結(jié)構(gòu)示意圖可簡(jiǎn)單表示如圖 2 所示，則膽礬的化學(xué)式用配合物的形式表示為[Cu（H₂O）₄]SO₄•H₂O．

Answer 1

分析 原子序數(shù)小于36的Y、Z和銅四種元素，Y基態(tài)原子中的電子占有5個(gè)軌道，有 2 個(gè)未成對(duì)電子，核外電子排布式為1s²2s²2p⁴，故Y為O元素；Z的原子序數(shù)為24，Z為Cr．
（1）Cr原子核外電子數(shù)為24，根據(jù)能量最低原理原理、洪特規(guī)則特例書寫；
（2）根據(jù)中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)判斷；
（3）配合物中中心原子或離子含有空軌道，配體含有孤對(duì)電子；原子總數(shù)相等、價(jià)電子總數(shù)也相等的微�；�為等電子體，采取同主族變換法或左右移位法書寫；
（4）先判斷圖中哪種原子屬于Cu原子，再判斷Cu的配位數(shù)；
（5）Cu²⁺提供空軌道，水中氧原子提供孤對(duì)電子，Cu²⁺與4個(gè)水分子之間形成配位鍵，另外的水分子、硫酸根及配離子通過氫鍵結(jié)合．

解答 解：原子序數(shù)小于36的Y、Z和銅四種元素，Y基態(tài)原子中的電子占有5個(gè)軌道，有 2 個(gè)未成對(duì)電子，核外電子排布式為1s²2s²2p⁴，故Y為O元素；Z的原子序數(shù)為24，Z為Cr．
（1）Cr原子核外電子數(shù)為24，能量最低原理原理、洪特規(guī)則特例，核外電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹；
（2）H₂O₂中O原子形成2個(gè)σ鍵，含有2對(duì)孤對(duì)電子，雜化軌道數(shù)目為4，則O原子軌道的雜化類型為sp³；
故答案為：sp³；
（3）+3價(jià)Cr的配合物K[Cr（C₂O₄）₂（H₂O）₂]中的配體是H₂O、C₂O₄^2-，與C₂O₄^2-互為等電子體的一種分子的化學(xué)式為：N₂O₄，
故答案為：H₂O、C₂O₄^2-；N₂O₄；
（4）黑球位于體內(nèi)，數(shù)目為4，白球位于頂點(diǎn)和體心，數(shù)目為8×$\frac{1}{8}$+1=2，化學(xué)式為Cu₂O，則黑球?yàn)镃u，Cu 原子配位數(shù)為2；
故答案為：2；
（5）Cu²⁺提供空軌道，水中氧原子提供孤對(duì)電子，Cu²⁺與4個(gè)水分子之間形成配位鍵，另外的水分子、硫酸根及配離子通過氫鍵結(jié)合，膽礬的化學(xué)式用配合物的形式表示為：[Cu（H₂O）₄]SO₄•H₂O，
故答案為：[Cu（H₂O）₄]SO₄•H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題綜合考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，涉及核外電子排布規(guī)律、雜化類型的判斷、配位鍵、晶胞結(jié)構(gòu)等，題目難度中等，其中晶胞結(jié)構(gòu)中對(duì)學(xué)生的思維能力、空間想象能力有一定的要求．