Question

（1）X原子在第二電子層上只有一個空軌道，則X是

 

（元素名稱）；其電子排布圖為

 

；R原子的3p軌道上只有一個未成對電子，則R原子可能是

 

、

 

．
（2）指出配合物K₃[Co（CN）₆]中的中心離子、配位體及其配位數分別是：

 

、

 

、

 

．
（3）下列分子中若有手性原子，請用“*”標出其手性碳原子．

（4）在下列物質①CO₂、②NH₃、③CCl₄、④BF₃、⑤H₂O、⑥SO₂、⑦SO₃、⑧PCl₃中，屬于非極性分子的是（填序號）

 

．
（5）根據價層電子對互斥理論判斷下列問題：
H₂O分子中，中心原子的雜化方式為

 

雜化，分子的立體構型為

 

．
BF₃分子中，中心原子的雜化方式為

 

雜化，分子的立體構型為

 

．
C₂H₄分子中，中心原子的雜化方式為

 

雜化，分子的立體構型為

 

．
C₂H₂分子中，中心原子的雜化方式為

 

雜化，分子的立體構型為

 

．
（6）H₂O的沸點（100℃）比H₂S的沸點（-61℃）高，這是由于

 

．

Answer 1

分析：（1）X原子在第二能層上只有一個空軌道，則X能層的2p能級含有一個空軌道，則X核外電子數是6，為C元素，根據構造原理書寫其核外電子排布式；R原子的3p軌道上只有一個未成對電子，則R原子3p軌道上可能含有1個電子或5個電子，據此判斷R元素；
（2）根據配合物K₃[Co（CN）₆]結構分析中心離子為Co³⁺、配體為CN^-、配位數為6；
（3）根據手性碳原子指連有四個不同基團的碳原子，手性碳原子判斷時抓住：手性碳原子一定是飽和碳原子、手性碳原子所連接的四個基團要是不同的，據此分析解答；
（4）對于ABn型分子，A原子的最外層電子，若完全成鍵，屬于非極性分子，若不完全成鍵，則屬于極性分子；
（5）根據雜化軌道數=σ鍵數目+孤對電子對數，確定雜化軌道，再結合孤對電子對數確定空間構型；
（6）水分子之間存在氫鍵，沸點高于同族其它元素氫化物；

解答：解：（1）X原子在第二能層上只有一個空軌道，則X能層的2p能級含有一個空軌道，則X核外電子數是6，為C元素，根據構造原理知其核外電子排布式1S²2S²2P²；
R原子的3p軌道上只有一個未成對電子，則價層電子排布式為3s²3p¹或3s²3p⁵，則R原子3p軌道上可能含有1個電子或5個電子，則R可能是Al或Cl元素；
故答案為：C；1S²2S²2P²；Al或Cl；
（2）根據配合物K₃[Co（CN）₆]結構分析，含有空軌道的金屬陽離子為中心離子，所以中心離子為Co³⁺、有孤對電子的原子或離子為配體，所以配體為CN^-、配位數就是配體的個數，所以配位數為6，
故答案為：Co³⁺、CN^-、6；
（3）手性碳原子指連有四個不同基團的碳原子，所以圖中標“*”連有四個不一樣的基團：氫原子、甲基、羥基以及羧基，為手性碳原子，
故答案為：；
（4）①CO₂中C元素化合價為+4，C原子最外層4個電子全部成鍵，為非極性分子；
②NH₃中C元素化合價為-3，N原子最外層5個電子未全部成鍵，為極性分子；
③CCl₄中C元素化合價為+4，C原子最外層4個電子全部成鍵，為非極性分子；
④BF₃中B元素化合價為+3，B原子最外層3個電子全部成鍵，為非極性分子；
⑤H₂O中O元素化合價為-2，O原子最外層6個電子未全部成鍵，為極性分子；
⑥SO₂中S元素化合價為+4，S原子最外層6個電子未全部成鍵，為極性分子；
⑦SO₃中S元素化合價為+6，S原子最外層6個電子全部成鍵，為非極性分子；
⑧PCl₃中P元素化合價為+3，P原子最外層5個電子未全部成鍵，為極性分子；
故選①③④⑦；
（5）H₂O中心原子O原子成2個σ鍵、含有2對孤對電子，故雜化軌道數為4，采取sp³雜化，故空間結構為V形；
BF₃分子中，中心B原子成3個σ鍵、沒有孤對電子，故雜化軌道數為3，采取sp²雜化，故空間結構為平面正三角形；
C₂H₄中C共價雙鍵中含有一個σ鍵一個π鍵，形成3個σ鍵，無孤電子對，為sp²雜化，空間結構為矩形四角頂點為氫原子六個原子共平面，所以為平面形；
C₂H₂分子中碳原子形成1個C-H，1個C≡C三鍵，C原子雜化軌道數為（1+1）=2，采取 sp雜化方式，空間結構為直線形；
故答案為：sp³；V形；sp²；平面正三角形；sp²；平面形；sp；直線形；
（6）水分子之間存在氫鍵，沸點高于同族其它元素氫化物，
故答案為：水分子之間存在氫鍵；

點評：本題考查較為綜合，考查元素推斷、核外電子排布規律、分子結構與性質、雜化軌道、氫鍵等，側重于原子結構、價層電子對互斥理論的應用考查，掌握構造原理、手性碳原子的確定方法，價層電子對互斥理論是解答的關鍵，題目難度中等．