Question

已知A、B、C、D、E、F、W都是周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数依次增大，其中A、B、C、D、E为不同主族的元素．A、C的最外层电子数都是其电子层数的2倍，B的电负性大于C，透过蓝色钴玻璃观察E的焰色反应为紫色，F的基态原子中有4个未成对电子，W的+1价阳离子正好充满K，L，M三个电子层．回答下列问题：
（1）A、B、C、D、E、F、W几种元素中第一电离能最小的是

 

 （填元素符号），D元素的原子核外有

 

种不同运动状态的电子；有

 

种不同能级的电子．基态的F³⁺核外电子排布式是

 

．
（2）B的气态氢化物在水中的溶解度远大于A、C的气态氢化物，原因是

 

．
（3）化合物ECAB中的阴离子与AC₂互为等电子体，该阴离子的电子式是

 

．
（4）FD₃与ECAB溶液混合，得到含多种配合物的血红色溶液，其中配位数为5的配合物的化学式是

 

．
（5）化合物EF[F（AB）₆]是一种蓝色晶体，如图1表示其晶胞的

1

8

（E⁺未画出）．该蓝色晶体的一个晶胞中E⁺的个数为

 

．
（6）W的二价阳离子能与乙二胺（H₂N-CH₂一CH₂一NH₂）形成配离子如图2所示，该配离子中含有的化学键类型有

 

．（填字母）
a．配位键      b．极性键      c．离子键     d．非极性键
阴离子CAB^-中的A原子与乙二胺（H₂N-CH₂一CH₂一NH₂）中C原子的杂化方式为

 

．

Answer 1

考点：位置结构性质的相互关系应用,配合物的成键情况,晶胞的计算

专题：元素周期律与元素周期表专题,化学键与晶体结构

分析：A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数依次增大，其中A、B、C、D、E为不同主族的元素．A、C的最外层电子数都是其电子层数的2倍，则A是C元素，C是S元素，透过蓝色钴玻璃观察E的焰色反应为紫色，E是K元素，D的原子序数介于S与K元素之间，故D为Cl元素，B的电负性大于C，且B的原子序数小于C，属于不同主族，所以B是N元素，F位于第四周期，基态原子中有4个未成对电子，外围电子排布为3d⁶4s²，则F是Fe元素，W的+1价阳离子正好充满K，L，M三个电子层，则W为铜元素，
（1）金属性越强，第一电离能越小．根据泡利不相容原理，原子核外有几个电子，就有几种运动状态，有几种ns、np、nd的电子填充表示符号，就有几个能级；
（2）根据相似相溶原理和形成氢键增大溶解程度；
（3）根据等电子体，结构相似原理；
（4）根据化合价规则和电荷守恒书写；
（5）根据均摊原则，可知每1/8晶胞中，Fe³⁺、Fe²⁺、SCN^-各占0.5、0.5、3个．所以一个晶胞中独立占有Fe³⁺、Fe²⁺、SCN^-分别为4、4、24个，K⁺与Fe³⁺、Fe²⁺的比值为1：1：1，所以K⁺有4个；
（6）根据结构式可知含有的键型，[S-C≡N]^-中C形成共价三键，所以是SP杂化，乙二胺中C原子形成的是四个共价单键，所以是sp³杂化．

解答： 解：A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数依次增大，其中A、B、C、D、E为不同主族的元素．A、C的最外层电子数都是其电子层数的2倍，则A是C元素，C是S元素，透过蓝色钴玻璃观察E的焰色反应为紫色，E是K元素，D的原子序数介于S与K元素之间，故D为Cl元素，B的电负性大于C，且B的原子序数小于C，属于不同主族，所以B是N元素，F位于第四周期，基态原子中有4个未成对电子，外围电子排布为3d⁶4s²，则F是Fe元素，W的+1价阳离子正好充满K，L，M三个电子层，则W为铜元素，
（1）根据金属性越强，第一电离能越小，可知在A、B、C、D、E、F、W几种元素中第一电离能最小的是K，D为氯元素，它的原子核外有17个电子，也就有17种不同运动状态；有 5种不同能级的电子，基态的Fe³⁺核外电子排布式是 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵，
故答案为：K；17；5；1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵；
（2）由于氨分子与水分子之间能形成氢键，溶解度增大，所以氨气的溶解度远大于甲烷和硫化氢，
故答案为：NH₃与H₂O分子间存在氢键，CH₄、H₂S分子与H₂O分子间不存在氢键；
（3）化合物KSCN中的阴离子与CS₂互为等电子体，根据等电子体结构相似可知，该阴离子的电子式是[]^-，
故答案为：[]^-；
（4）FeCl₃与KSCN溶液混合，得到含多种配合物的血红色溶液，其中配位数为5的配合物的化学式是K₂Fe（SCN）₅或K₂[Fe（SCN）₅]，
故答案为：K₂Fe（SCN）₅或K₂[Fe（SCN）₅]；
（5）根据均摊原则，可知每1/8晶胞中，Fe³⁺、Fe²⁺、SCN^-各占0.5、0.5、3个．所以一个晶胞中独立占有Fe³⁺、Fe²⁺、SCN^-分别为4、4、24个，K⁺与Fe³⁺、Fe²⁺的比值为1：1：1，所以K⁺有4个，
故答案为：4；
（6）根据结构式可知该配离子中含有的键型为配位键、极性键、非极性键，故选abd，[S-C≡N]^-中C形成共价三键，所以是SP杂化，乙二胺中C原子形成的是四个共价单键，所以是sp³杂化，
故答案为：abd； sp、sp³．

点评：本题主要考查了电子排布式、电子式、配合物、晶胞的计算、化学键等知识点，涉及的点较多，有一定的难度，解题时注意物质结构知识的灵活运用．