Question

（1）在短周期主族元素中，氯及其相邻元素的电负性由大到小的顺序是

 

（用元素符号表示）
（2）A、B、C为同一短周期金属元素．依据下表数据分析，C元素在化合物中的主要化合价为

 

；第二电离能（I₂）B小于A的原因是

 

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电离能/kJ?mol-1	I1	I2	I3	I4
A	500	4600	6900	9500
B	740	1500	7700	10500
C	580	1800	2700	11600

（3）已知过氧化氢分子的空间结构如图所示，分子中氧原子采取

 

杂化；通常情况下，H₂O₂与水任意比互溶的主要原因是

 

．
（4）R是1～36号元素中未成对电子数最多的原子．R³⁺在溶液中存在如下转化关系：
R³⁺

OH-

H+

R（OH）₃

OH-

H+

[R（OH）₄]^-
①基态R原子的价电子排布式为

 

②该R元素的一种含氧酸根离子R₂O₇^2-在酸性条件下具有很强的氧化性，其还原产物为R³⁺，试写出该含氧酸离子与氯化亚铁溶液反应的离子反应程式

 

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Answer 1

考点：元素电离能、电负性的含义及应用,原子核外电子排布,位置结构性质的相互关系应用

专题：元素周期律与元素周期表专题

分析：（1）根据元素非金属性的递变规律分析；
（2）由电离能大小可判断原子最外层电子数，进而可推断化合价；价电子排布处于全充满、半充满状态时，较稳定；
（3）由H₂O₂的结构可知，O原子形成1个O-H键、1个O-O键，含有2对孤对电子，杂化轨道数为4，据此判断杂化方式；H₂O₂中氧元素的电负性很强，H₂O₂分子H₂O分子之间形成氢键，使H₂O₂与水任意比互溶；
（4）R是1～36号元素中未成对电子数最多的原子，则R原子外围电子排布为3d⁵4s¹，为Cr元素；
Cr₂O₇^2-在酸性条件下具有很强的氧化性，其还原产物为Cr³⁺，能将Fe²⁺氧化为Fe³⁺．

解答： 解：（1）与Cl相邻元素有F和S，F和Cl在同一主族，非金属性：F＞Cl，Cl和S在同一周期，非金属性：Cl＞S，则非金属性：F＞Cl＞S，故答案为：F＞Cl＞S；
（2）由电离能数据可知，R易失去3个电子，则原子最外层电子数为3，最高化合价为+3价，
A、B、C为同一短周期金属元素，由电离能数据可知，A为Na元素，B为Mg元素，R为Al元素，
Na⁺外层电子排布为2s²2p⁶稳定结构，难再失去一个电子，Mg⁺外层电子排布为3s¹，易失去一个电子，所以第二电离能（I₂）Mg小于Na，
故答案为：+3；A⁺外层电子排布为2s²2p⁶稳定结构，难再失去一个电子，B⁺外层电子排布为3s¹，易失去一个电子；
（3）由H₂O₂的结构可知，O原子形成1个O-H键、1个O-O键，含有2对孤对电子，杂化轨道数为4，杂化方式为sp³，H₂O₂中氧元素的电负性很强，H₂O₂分子H₂O分子之间形成氢键，使H₂O₂与水任意比互溶，
故答案为：sp³；H₂O₂分子H₂O分子之间形成氢键，使H₂O₂与水任意比互溶；
（4）①R是1～36号元素中未成对电子数最多的原子，则R原子外围电子排布为3d⁵4s¹，故答案为：3d⁵4s¹；
②Cr₂O₇^2-在酸性条件下具有很强的氧化性，其还原产物为Cr³⁺，能将Fe²⁺氧化为Fe³⁺，结合电子转移守恒可知，Cr₂O₇^2-与氯化亚铁溶液反应的离子反应程式为：Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺=2Cr³⁺+7H₂O+6Fe³⁺故答案为：Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺=2Cr³⁺+7H₂O+6Fe³⁺．

点评：本题考查电负性、电离能、化学键与杂化轨道、氢键对物质性质影响、核外电子排布规律等，难度中等，注意理解第一电离能与化合价关系．