Question

4．人的生命活動必不可少的元素稱為必需元素（也稱為“生命元素”），目前已經確認的必需元素共27種．根據(jù)這些元素在人體中含量的高低，可分常量元素和微量元素．N，Cl，Ca等屬于常量元素，Cu，Zn等屬于微量元素，而Al不是人體必須的微量元素．
回答下列問題：
（1）Zn的基態(tài)原子的核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²，N與其左右相鄰元素的第一電離能由大到小的順序是N＞O＞C（用元素符號表示）．
（2）由N，C，S三種元素組成的負一價離子中，所有原子均滿足最外層8電子結構，且硫原子只形成了一個共價鍵的電子式為．
（3）Al與Cl能形成原子個數(shù)比為1：3，熔點為190℃的化合物Q，實驗測得氣態(tài)無水Q在1atm，t℃時的密度為5.00g/L，次條件下氣體摩爾體積為53.4L/mol，則Q的化學式為Al₂Cl₆，Q中含（填“含”或“不含”）配位鍵，氯化鋁屬于分子（填所屬晶體類型）晶體．
（4）Cu²⁺能與NH₃、Cl^-等形成配位數(shù)為4的配合物，已知[Cu（NH₃）₄]²⁺具有對稱的空間構型，[Cu（NH₃）₄]²⁺中的兩個NH₃被兩個Cl^-取代，能得到兩種不同結構的產物，則[Cu（NH₃）₄]²⁺的空間構型為平面正方形．

Answer 1

分析 （1）鋅是30號元素，其原子核外有30個電子，根據(jù)構造原理書寫其基態(tài)原子核外電子排布式；同一周期元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而呈增大的趨勢，但第IIA族和第VA族元素的第一電離能大于相鄰元素；
（2）根據(jù)題中已知條件及N、C、S的成鍵情況判斷形成的化合物結構特點，然后寫出其電子式；
（3）Al與Cl能形成原子個數(shù)比為1：3，則形成的化合物的化學式為（AlCl₃）_n；根據(jù)密度和氣體摩爾體積計算出Q的摩爾質量，從而可確定化合物Q化學式；根據(jù)氯原子最外層電子及成鍵情況判斷是否含有配位鍵；根據(jù)化合物Al₂Cl₆熔點判斷其晶體類型；
（4）形成4個配位鍵，具有對稱的空間構型，可能為平面正方形或正四面體，如為正四面體，[Cu（NH₃）₄]²⁺中的兩個NH₃被兩個Cl^-取代，只有一種結構．

解答 解：（1）Zn的原子序數(shù)是30，核外電子總數(shù)為30，則其電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²；
同一周期元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而呈增大的趨勢，但第IIA族和第VA族元素的第一電離能大于相鄰元素，所以C、N、O三種元素的第一電離能由大到小的順序為：N＞O＞C，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²；N＞O＞C；
（2）N、C、S三種元素的負一價離子中，所有原子均滿足最外層8電子結構，則氮原子形成三鍵、碳原子形成4條共價鍵、硫原子形成2條共價鍵，且硫原子只形成了一個共價鍵，則其電子式為：，
故答案為：；
（3）Al與Cl能形成原子個數(shù)比為1：3，則形成的化合物的化學式為（AlCl₃）_n；實驗測得氣態(tài)無水Q在1atm，t₁℃的密度為5.00g/L，氣體摩爾體積為53.4L/mol，該化合物的摩爾質量為：5.00g/L×53.4L/mol=267g/mol，設化合物Q化學式為（AlCl₃）_n，所以：n×（27+35.5×3）=267，解得n=2，所以化合物Q化學式為Al₂Cl₆；Cl原子最外層有7個電子，只能與Al原子各提供1個電子形成一個共價鍵，使自己達到8電子穩(wěn)定結構，Al原子最外層有3個電子，可分別與3個Cl原子形成共價鍵，因而Cl原子與2個Al原子形成的化學鍵中，必有1個是配位鍵；化合物Al₂Cl₆熔點為190℃，其熔點低，則Al₂Cl₆是分子晶體，
故答案為：Al₂Cl₆；含；分子；
（4）[Zn（NH₃）₄]²⁺和[Cu（NH₃）₄]²⁺都具有對稱的空間構型，[Cu（NH₃）₄]²⁺中的兩個NH₃被兩個Cl^-取代能得到兩種不同結構的產物，則[Cu（NH₃）₄]²⁺的空間構型為平面正方形，
故答案為：平面正方形．

點評 本題考查原子核外電子排布、離子的構型判斷、電子式書寫等知識，題目難度中等，明確核外電子排布式、電子式的書寫原則為解答關鍵，注意掌握常見離子構型及其判斷方法，試題培養(yǎng)了學生的靈活應用能力．