Question

【題目】(1)基態氧原子的價層電子排布式不能表示為2s22px22py2，因為這違背了___________原理或規則。

(2)基態Cu原子核外電子排布式為_______，則高溫下的穩定性CuO _____ Cu2O(填“＞”或“＜”)。

(3)在尿素CO(NH2)2中C、N的雜化方式分別為________，OF2的空間構型是___________。

(4)在Fe(NO3)3溶液中加入Na2SO3，溶液先由棕黃色變為淺綠色，過一會又變為棕黃色。又變為棕黃色的原因是_____(用離子方程式表示)。

(5)氨硼烷(NH3BH3)被認為是最具潛力的新型儲氫材料之一，分子中存在配位鍵，寫出氨硼烷的結構式_____，并寫出一種與氨硼烷互為等電子體的分子______(填化學式)。

Answer 1

【答案】洪特 [Ar]3d104s1或1s22s22p63s23p63d104s1 ＜ sp2、sp3 V形 3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O C2H6

【解析】

(1)洪特規則：原子核外電子在能量相同的各個軌道上排布時①電子盡可能分占不同的原子軌道，②自旋狀態相同；

(2)根據構造原理書寫基態Cu原子核外電子排布式；根據氧化物中Cu元素的原子核外電子排布的穩定分析；

(3)分析尿素中C、N原子成鍵情況，結合VSEPR模型判斷；根據價層電子對互斥理論和雜化軌道理論判斷OF2的空間構型；

(4)根據酸性條件下H+、NO3-具有氧化性，可以氧化Fe2+分析判斷；

(5)B原子提供空軌道，NH3中N原子提供1對孤電子對；原子總數相等、價電子總數也相等的微粒互為等電子體。

(1)基態氧原子價層電子排布式寫成2s22px22py2，該原子核外電子排布沒有排pz軌道，所以違反洪特規則；

(2)Cu是29號元素，根據構造原理可知基態Cu原子核外電子排布式1s22s22p63s23p63d104s1或簡寫為[Ar]3d104s1；CuO中Cu的價層電子排布式是3d94s0，3d軌道不是穩定狀態，而Cu2O中Cu的價層電子排布式是3d10，d軌道是全充滿的穩定狀態，所以在高溫時CuO分解變為穩定的Cu2O，因此物質的穩定性CuO＜Cu2O；

(3)尿素結構式是，從圖中可知：C原子最外層的4個電子全部參與成鍵，有一個C=O雙鍵，VSEPR模型為平面三角形，所以C原子采取sp2雜化；N原子最外層的5個電子中有3個參與成鍵，還有一對孤電子對，VSEPR模型為四面體，N原子采取sp3雜化；OF2中O原子最外層的6個電子中有2個形成化學鍵，VSEPR模型為四面體形，O原子上有2對孤電子對占據2個軌道，孤電子對對成鍵電子對的排斥作用大于成鍵電子對的排斥作用，使OF2的空間構型是V形；

(4)在Fe(NO3)3溶液中加入Na2SO3溶液，Fe3+、SO32-、H2O會發生氧化還原反應，2Fe3++SO32-+H2O=2Fe2++SO42-+2H+，使溶液逐漸由棕黃色逐漸變為淺綠色，但該溶液中同時含有NO3-，在酸性條件下H+、NO3-起硝酸的作用，具有強的氧化性，能夠將Fe2+氧化為Fe3+，該反應的離子方程式為：3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O，因此過一會溶液又有淺綠色變為棕黃色；

(5)B原子最外層有3個電子，能夠提供空軌道，NH3中N原子上有一對孤電子對，可以提供1對孤電子對，B、N原子之間形成配位鍵，因此氨硼烷(NH3BH3)的結構式為：；由于等電子體中原子個數相同，原子核外價電子總數也相同，則與氨硼烷互為等電子體的分子，可以用2個C原子代替B、N原子，與氨硼烷等電子體一種分子為：C2H6。