Question

(1)基态氧原子的价层电子排布式不能表示为2s²2p_x²2p_y²，因为这违背了___________原理或规则。

(2)基态Cu原子核外电子排布式为_______，则高温下的稳定性CuO _____ Cu₂O(填“＞”或“＜”)。

(3)在尿素CO(NH₂)₂中C、N的杂化方式分别为________，OF₂的空间构型是___________。

(4)在Fe(NO₃)₃溶液中加入Na₂SO₃，溶液先由棕黄色变为浅绿色，过一会又变为棕黄色。又变为棕黄色的原因是_____(用离子方程式表示)。

(5)氨硼烷(NH₃BH₃)被认为是最具潜力的新型储氢材料之一，分子中存在配位键，写出氨硼烷的结构式_____，并写出一种与氨硼烷互为等电子体的分子______(填化学式)。

Answer

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

【解析】

(1)洪特规则：原子核外电子在能量相同的各个轨道上排布时①电子尽可能分占不同的原子轨道，②自旋状态相同；

(2)根据构造原理书写基态Cu原子核外电子排布式；根据氧化物中Cu元素的原子核外电子排布的稳定分析；

(3)分析尿素中C、N原子成键情况，结合VSEPR模型判断；根据价层电子对互斥理论和杂化轨道理论判断OF2的空间构型；

(4)根据酸性条件下H+、NO3-具有氧化性，可以氧化Fe2+分析判断；

(5)B原子提供空轨道，NH3中N原子提供1对孤电子对；原子总数相等、价电子总数也相等的微粒互为等电子体。

(1)基态氧原子价层电子排布式写成2s22px22py2，该原子核外电子排布没有排pz轨道，所以违反洪特规则；

(2)Cu是29号元素，根据构造原理可知基态Cu原子核外电子排布式1s22s22p63s23p63d104s1或简写为[Ar]3d104s1；CuO中Cu的价层电子排布式是3d94s0，3d轨道不是稳定状态，而Cu2O中Cu的价层电子排布式是3d10，d轨道是全充满的稳定状态，所以在高温时CuO分解变为稳定的Cu2O，因此物质的稳定性CuO＜Cu2O；

(3)尿素结构式是，从图中可知：C原子最外层的4个电子全部参与成键，有一个C=O双键，VSEPR模型为平面三角形，所以C原子采取sp2杂化；N原子最外层的5个电子中有3个参与成键，还有一对孤电子对，VSEPR模型为四面体，N原子采取sp3杂化；OF2中O原子最外层的6个电子中有2个形成化学键，VSEPR模型为四面体形，O原子上有2对孤电子对占据2个轨道，孤电子对对成键电子对的排斥作用大于成键电子对的排斥作用，使OF2的空间构型是V形；

(4)在Fe(NO3)3溶液中加入Na2SO3溶液，Fe3+、SO32-、H2O会发生氧化还原反应，2Fe3++SO32-+H2O=2Fe2++SO42-+2H+，使溶液逐渐由棕黄色逐渐变为浅绿色，但该溶液中同时含有NO3-，在酸性条件下H+、NO3-起硝酸的作用，具有强的氧化性，能够将Fe2+氧化为Fe3+，该反应的离子方程式为：3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O，因此过一会溶液又有浅绿色变为棕黄色；

(5)B原子最外层有3个电子，能够提供空轨道，NH3中N原子上有一对孤电子对，可以提供1对孤电子对，B、N原子之间形成配位键，因此氨硼烷(NH3BH3)的结构式为：；由于等电子体中原子个数相同，原子核外价电子总数也相同，则与氨硼烷互为等电子体的分子，可以用2个C原子代替B、N原子，与氨硼烷等电子体一种分子为：C2H6。