Question

【题目】(1)①为了纪念元素周期表诞生150周年，联合国将2019年定为“国际化学元素周期表年”。Fe在元素周期表中的位置为__________。科学家在研究金属矿物质组分的过程中。发现了Cu－Ni－Fe等多种金属互化物。确定某种金属互化物是晶体还是非晶体的方法是_____________。

②已知：r（Fe2＋）为61 pm，r（Co2＋）为65 pm。在隔绝空气条件下分别加热FeCO3和CoCO3，实验测得FeCO3的分解温度低于CoCO3，原因是_______。

③下表是Fe和Cu的部分电离能数据，请解释I2（Cu）大于I2（Fe）的主要原因是_____。

元素	Fe	Cu
第一电离能I1/kJ·mol-1	759	746
第一电离能I2/kJ·mol-1	1561	1958

(2)原子序数依次增大的五种元素A、B、C、D、E分别处于第一至第四周期，A是前四周期中原子半径最小的元素，B原子核外电子有6种不同的运动状态，常温下C的单质是空气中含量最多的成份，D最高价氧化物对应水化物的酸性最强，E的基态原子的最外能层只有一个电子，其他能层均已充满电子。请回答下列问题：

①B2A2的电子式是___，D所在主族的前四种元素分别与A形成的化合物，其共价键的极性由强到弱的顺序是___（填化学式）。

②A和C形成的简单化合物遇到D单质出现白烟现象，写出有关反应的化学方程式为____。

③向E的硫酸盐溶液中滴加过量氨水，观察到的现象是首先形成蓝色沉淀，继续滴加氨水，沉淀溶解，得到深蓝色的透明溶液，请写出最后－步得到深蓝色透明溶液对应的离子方程式____。

(3)铜与氧元素可形成如图所示的晶胞结构，其中Cu均匀地分散在立方体内部，a、b的坐标参数依次为（0，0，0）、（，，），则d的坐标参数为__，已知该品体的密度为ρg/cm3，NA是阿伏加德罗常数值，则晶胞参数（晶胞棱长）为_______cm（列出计算式即可）。

Answer 1

【答案】第四周期Ⅷ族 X射线衍射 Fe2＋的半径小于Co2＋，FeO的晶格能大于CoO，FeCO3比CoCO3易分解 失去第二个电子时，Cu失去的是全充满3d10电子，Fe失去的是4S1电子 HF >HCI> HBr ＞HI 8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl Cu（OH）2＋4NH3·H2O＝[Cu（NH3）4]2+＋4H2O+2OH- （，，）

【解析】

X射线衍射可用来判断金属互化物是晶体还是非晶体。原子序数依次增大的五种元素A、B、C、D、E分别处于第一至第四周期，A是前四周期中原子半径最小的元素，推知A为H元素；B原子核外电子有6种不同的运动状态，推知B为C元素；常温下C的单质是空气中含量最多的成份，推知C为C元素；D最高价氧化物对应水化物的酸性最强，D为Cl元素；E的基态原子的最外能层只有一个电子，其他能层均已充满电子，推知E为Cu元素。

（1）①Fe在元素周期表中的位置为第四周期Ⅷ族；可用X射线衍射来判断金属互化物是晶体还是非晶体。

②由题干信息可知Fe2＋的半径小于Co2＋，FeO的晶格能大于CoO，FeCO3比CoCO3易分解。

③失去第二个电子时，Cu失去的是全充满3d10电子，Fe失去的是4S1电子，故I2（Cu）大于I2（Fe）。

（2）经分析可知B2A2为C2H2，碳原子间为碳碳叁键，故其电子式为；D所在主族的前四种元素分别与A形成的化合物，分别为HF 、HCI、 HBr 、HI，性质越来越稳定，故其共价键的极性由强到弱的顺序是HF >HCI> HBr ＞HI。

②A和C形成的简单化合物为NH3，遇到D单质（Cl2）出现白烟，根据元素守恒推知白烟成分应为氯化铵，发生氧化还原反应，根据得失电子守恒配平得方程式：8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl。

③向硫酸铜溶液中滴加过量氨水，观察到的现象是首先形成蓝色沉淀氢氧化铜，继续滴加氨水，沉淀溶解，得到深蓝色的透明溶液，得到四氨合铜络离子，发生反应Cu（OH）2＋4NH3·H2O＝[Cu（NH3）4]2+＋4H2O+2OH-。

(3)b与周围4个d原子形成正四面体结构，b、d 与顶点的边线处于晶体对角线上， a、b的坐标参数依次为（0，0，0）、（，，），则d的坐标参数为（，，）；该晶胞中铜原子个数为4，氧原子数为8×+1=2，铜原子和氧原子个数比为2：1，故化学式为Cu2O，该化合物的摩尔质量为144g/mol，晶体密度为ρg/cm3，NA是阿伏加德罗常数值，则晶胞参数（晶胞棱长）为cm。