Question

原子數(shù)相同、電子總數(shù)相同的分子，互稱為等電子體．
（I）已知A、B、C、D、E和F六種微粒都是由兩種元素的原子組成，所含原子數(shù)目依次為2、3、4、4、5和5，且都含有10個(gè)電子，又知D和F為陽離子．
請回答：
（1）A、B、C各自形成的晶體熔沸點(diǎn)高的主要原因是

 

．
（2）C的立體結(jié)構(gòu)為

 

形，上述六種微粒中與C立體結(jié)構(gòu)相似的是

 

（填電子式）．
（3）E、F的立體結(jié)構(gòu)類型相同原因是E、F的中心原子均采用

 

雜化，形成等性雜化軌道．
（Ⅱ）CO與N₂互為等電子體．

		A-B	A=B		A≡B
CO	鍵能（KJ/mol）	357.7	798.9		1071.9
	鍵能差值（KJ/mol）	441.2		273
N2	鍵能（KJ/mol）	154.8	418.4			941.7
	鍵能差值（KJ/mol）	263.6		523.3

（4）根據(jù)上表CO與N₂鍵能判斷：CO與N₂分子中成鍵的方式相似，都包含

 

（寫出成鍵方式及數(shù)目）；CO的總鍵能大于N₂的總鍵能，但CO比N₂更容易參加化學(xué)反應(yīng)的原因是

 

．
（5）Fe、Co、Ni等金屬能與CO反應(yīng)的原因與這些金屬原子的電子層結(jié)構(gòu)有關(guān)．Fe原子的價(jià)電子排布式為

 

；Ni原子的核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有

 

種．金屬鎳（Ni）在CO氣流中輕微加熱可生成液態(tài)的Ni（CO）₄，它易溶于非極性溶劑，在423K溫度下就分解生成Ni和CO，從而得到高純度的鎳粉．據(jù)此可判斷Ni（CO）₄晶體屬于

 

（填晶體類型）；Ni（CO）₄是配合物，配位體是

 

．

Answer 1

分析：（Ⅰ）A、B、C、D、E和F六種微粒都是由兩種元素的原子組成，所含原子數(shù)目依次為2、3、4、4、5，和5，且都含有10個(gè)電子，又知D和F為陽離子，則A為HF、B為H₂O、C為NH₃、D為H₃O⁺、E為CH₄、F為NH₄⁺，據(jù)此解答；
（Ⅱ）（4）CO與N₂分子中成鍵的方式相似，分子中都形成三鍵；由表中數(shù)據(jù)可知，第一個(gè)π鍵的鍵能CO比N₂的小很多，CO的第一個(gè)π鍵比N₂容易斷裂；
（5）Fe原子核外電子數(shù)為26，根據(jù)核外電子排布規(guī)律書寫其價(jià)電子排布式；
原子中沒有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相同的電子，核外有幾個(gè)電子就有幾種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；
Ni（CO）₄為液態(tài)，熔點(diǎn)較低，在423K溫度下就分解生成Ni和CO，穩(wěn)定性較差，其易溶于非極性溶劑，應(yīng)為分子晶體；
Ni原子有空軌道，CO含有孤對電子，CO為配體．

解答：解：（Ⅰ）A、B、C、D、E和F六種微粒都是由兩種元素的原子組成，所含原子數(shù)目依次為2、3、4、4、5，和5，且都含有10個(gè)電子，又知D和F為陽離子，則A為HF、B為H₂O、C為NH₃、D為H₃O⁺、E為CH₄、F為NH₄⁺，
（1）A、B、C分別為HF、H₂O、NH₃，均能形成分子間氫鍵，分子間相互作用增大，故晶體的沸點(diǎn)較高，
故答案為：A、B、C分別為HF、H₂O、NH₃，均能形成分子間氫鍵，分子間相互作用增大；
（2）C為NH₃，其立體結(jié)構(gòu)為三角錐形，HF為直線型、H₂O為V型、CH₄與NH₄⁺為正四面體型，H₃O⁺為三角錐型，其電子式為：，
故答案為：三角錐；；
（3）CH₄、F為NH₄⁺的立體結(jié)構(gòu)類型，中心原子C、N原子價(jià)層電子對數(shù)為4，不含孤對電子，均采用sp³雜化，形成等性雜化軌道，
故答案為：sp³；
（Ⅱ）（4）CO與N₂分子中成鍵的方式相似，分子中都形成三鍵，含有1個(gè)δ鍵，2個(gè)π鍵；由表中數(shù)據(jù)可知，第一個(gè)π鍵的鍵能CO比N₂的小很多，CO的第一個(gè)π鍵比N₂容易斷裂，故CO比N₂更容易參加化學(xué)反應(yīng)，
故答案為：1個(gè)δ鍵，2個(gè)π鍵；第一個(gè)π鍵的鍵能CO比N₂的小很多，CO的第一個(gè)π鍵比N₂容易斷裂；
（5）Fe原子核外電子數(shù)為26，核外電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，其價(jià)電子排布式為3d⁶4s²；
原子中沒有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相同的電子，Ni原子核外有28個(gè)電子，故Ni原子核外電子有28種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；
Ni（CO）₄為液態(tài)，熔點(diǎn)較低，在423K溫度下就分解生成Ni和CO，穩(wěn)定性較差，其易溶于非極性溶劑，應(yīng)為分子晶體；
Ni原子有空軌道，CO含有孤對電子，故CO為配體，
故答案為：3d⁶4s²；28；分子晶體；CO．

點(diǎn)評：本題考查物質(zhì)推斷、分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、雜化理論、化學(xué)鍵、核外電子排布規(guī)律、晶體類型與性質(zhì)、配合物等，難度不大，注意對基礎(chǔ)知識的全面掌握．