题目内容
【题目】周期表前四周期的元素a、b、c、d、e,原子序数依次增大.A的核外电子总数与其电子层数相同,b的价电子层中的未成对电子有3个,c的最外层电子数为其内层电子数的3倍,d与c同主族,e的最外层只有1个电子,但次外层有18个电子.回答下列问题:
(1)b、c、d中第一电离能最大的是(填元素符号),e的价层电子轨道示意图为 .
(2)a和其他元素形成的二元共价化合物中,分子呈三角锥形,该分子的中心原子的杂化方式为;分子中既含有极性共价键,又含有非极性共价键的化合物是(填化学式,写两种).
(3)这些元素形成的含氧酸中,分子的中心原子的价层电子对数为3的酸是;酸根呈三角锥结构的酸是 . (填化学式)
(4)c和e形成的一种离子化合物的晶体结构如图1,则e离子的电荷为 .
(5)这5种元素形成的一种1:1型离子化合物中,阴离子呈四面体结构,阳离子呈轴向狭长的八面体结构(如图2所示).该化合物中阴离子为 , 阳离子中存在的化学键类型有;该化合物加热时首先失去的组分是 , 判断理由是 .
【答案】
(1)N;
(2)sp3;H2O2、N2H4
(3)HNO2、HNO3;H2SO3
(4)+1
(5)SO42﹣;共价键和配位键;H2O;H2O与Cu2+的配位键比NH3与Cu2+的弱
【解析】解:周期表前四周期的元素a、b、c、d、e,原子序数依次增大,a的核外电子总数与其周期数相同,则a是H元素,
c的最外层电子数为其内层电子数的3倍,原子最外层电子数是8,所以C是O元素,d与c同族,则d是S元素,
b的价电子层中的未成对电子有3个,且原子序数小于c,则b是N元素;
e的最外层只有一个电子,但次外层有18个电子,则e是Cu元素,(1)b、c、d分别是N、O、S元素中,元素的非金属性越强,其第一电离能越大,同一周期元素中,第一电离能随着原子序数的增大呈增大趋势,但第VA族元素大于相邻元素,所以N、O、S中第一电离能最大的是N元素,e的价层为3d、4s电子,其电子轨道示意图为 ,
所以答案是:N; ;(2)a是H元素,a和其他元素形成的二元共价化合物中,分子呈三角锥形,该分子为氨气,氨气分子中氮原子含有3个共价键和一个孤电子对,所以该分子的中心原子的杂化方式为sp3;分子中既含有极性共价键、又含有非极性共价键的化合物是H2O2、N2H4 ,
所以答案是:sp3;H2O2、N2H4;(3)这些元素形成的含氧酸中,分子的中心原子的价层电子对数为3的酸是HNO2、HNO3;酸根呈三角锥结构的酸是H2SO3 ,
所以答案是:HNO2、HNO3;H2SO3;(4)e和c形成的一种离子化合物的晶体结构如图1,c离子个数=1+8× =2,e离子个数=4,所以该化合物为Cu2O,则e离子的电荷为+1,
所以答案是:+1;(5)这5种元素形成的一种1:1型离子化合物中,阴离子呈四面体结构,说明阴离子的中心原子价层电子对个数是4且不含孤电子对,为硫酸根离子,阳离子呈轴向狭长的八面体结构(如图2所示),根据图象知,阳离子的配位数是6,阳离子中含有共价键、配位键,氨分子个数是4、水分子个数是2,其化学式为[Cu(NH3)4(H2O)2]SO4 , H2O和Cu2+的配位键比NH3与Cu2+的弱,所以该化合物加热时首先失去的组分是H2O,
所以答案是:SO42﹣;共价键和配位键;H2O;H2O和Cu2+的配位键比NH3与Cu2+的弱.
【题目】利用硫铁矿焙烧的烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3,不考虑其他杂质)制取七水合硫酸亚铁(FeSO4·7H2O),设计了如下流程:
已知部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH 见下表:
沉淀物 | F e(OH)3 | Fe(OH)2 | Al(OH)3 |
开始沉淀 | 2.3 | 7.5 | 3.4 |
完全沉淀 | 3.2 | 9.7 | 4.4 |
回答下列问题:
(1)试剂X应选用________________。
(2)控制pH 的范用_________________。
(3)从溶液2得到FeSO4·7H2O 产品的过程中,须控制条作防止其氧化和分解,检验FeSO4溶液是否变质的方法是______________。
(4) 利用溶液1还可制备一种新型高效净水剂——聚合硫酸铝铁[Al2Feb(OH)m(SO4)n·xH2O],为了测定某种聚合硫酸铝铁的组成,进行如下实验:
步骤一:准确称取8.810g 样品溶于150mL0.100mol·L-1稀硫酸,恰如完全反应后,加入BaCl2溶液至沉淀完全,过滤、洗涤、干燥至恒重,得到白色固体10.485g;
步骤二:另取相同质量的样品,溶于过量的氢碘酸,充分搅拌反应后,以0.500mol·L-1 Na2S2O3溶液滴定至浅黄色,滴入几滴淀粉溶液,继续滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液20.00mL。
(已知:I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6 )
通过计算确定该聚合硫酸铝铁的化学式______________。(写出计算过程)