Question

4．图示法和图象法都是常用的科学研究方法．
（1）科学家通过X射线推测胆矾中既含有配位键又含有氢键，其结构示意图1可简单表示如下，其中配位键和氢键均采用虚线表示．
①基态Cu原子的核外有29个运动状态不同的电子．
②写出胆矾晶体中水合铜离子的结构简式（必须将配位键表示出来）．
（2）图2是研究部分元素氢化物的沸点变化规律的图象，折线c可以表达出第IVA族元素氢化物的沸点变化规律．两位同学对某主族元素氢化物的沸点的变化趋势画出了两条折线--折线a和折线b，你认为正确的是b（填“a”或“b”），理由是由于水分子间存在氢键，水的沸点高于同主族元素形成的氢化物．
（3）第三周期元素的气态电中性基态原子失去最外层一个电子转化为气态基态正离子所需的最低能量叫做第一电离能（设为E）．如图3所示
①同周期内，随着原子序数的增大，E值变化的总趋势是增大；
②根据图中提供的信息，试推断E_氧＜E_氟（填“＞”、“＜”或“=”，下同）；
③根据第一电离能的含义和元素周期律，试推断E_镁＞E_钙．

Answer 1

分析 （1）①铜是29号元素，其原子核外有29个电子，每个电子运动状态都不相同；
②CuSO₄•5H₂O中铜离子含有空轨道，水分子含有孤对电子对，铜离子与水分子之间形成配位键，铜离子配体数为4；
（2）折线c中表示的氢化物沸点无反常现象，故属于IVA元素构成的氢化物（无氢键存在）．A点沸点是100℃，可能是水，由于水分子间存在氢键，故水的沸点高于同主族元素形成的氢化物，固曲线b正确；
（1）①②由图可知，同周期内，随着原子序数的增大，E值变化的总趋势是增大，但原子处于半满、全满是，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素；
③同主族金属性越强，第一电离能越小．

解答 解：（1）①铜是29号元素，其原子核外有29个电子，每个电子运动状态都不相同，即有29个个运动状态不同的电子，故答案为：29；
②CuSO₄•5H₂O中铜离子含有空轨道，水分子含有孤对电子对，铜离子与水分子之间形成配位键，铜离子配体数为4．水合铜离子的结构简式为，
故答案为：；
（2）折线c中表示的氢化物沸点无反常现象，故属于IVA元素构成的氢化物（无氢键存在）．A点沸点是100℃，可能是水，由于水分子间存在氢键，故水的沸点高于同主族元素形成的氢化物，固曲线b正确，
故答案为：IVA； b；由于水分子间存在氢键，水的沸点高于同主族元素形成的氢化物；
（1）①由图可知，同周期内，随着原子序数的增大，E值变化的总趋势是增大，故答案为：增大；
②由图可知，同周期内，随着原子序数的增大，E值变化的总趋势是增大，但原子处于半满、全满是，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，故E_氧＜E_氟，故答案为：＜；
③同主族金属性越强，第一电离能越小则E_镁＞E_钙，故答案为：＞．

点评 本题是对物质结构的考查，涉及核外电子运动、配合物、氢键、电离能等知识，侧重考查学生分析、归纳总结能力，注意氢键对物质性质的影响．