题目内容
第四周期元素的单质及化合物在工农业生产中应用广泛.
(1)第四周期元素中,基态原子的最外层只有1个电子的元素共有 种.元素X位于第四周期,其基态原子的内层轨道全部排满电子,且最外层电子数为2.该元素的基态原子价电子排布为 .
(2)铂丝蘸取氯化钙在酒精灯上灼烧,火焰呈现砖红色,显色原因是 (填序号).
A.氯化钙受热挥发 B.氯化钙受热分解
C.钙离子中电子跃迁 D.氯离子中电子跃迁
(3)无水硫酸铜呈白色,吸水后形成胆矾,呈蓝色.科学家通过X射线测定出胆矾的结构,其结构可用如图表示.
①胆矾晶体中除共价键、配位键及微弱的范德华力外,还存在的两种作用力是 和 .
②胆矾晶体CuSO4•5H2O可以写出[Cu(H2O)4]SO4•H2O,其中配位原子是 ,配位数是 .
③铜离子形成胆矾中配位离子的离子方程式为 .
④CO、NH3等也能与Cu+形成配合物.[Cu(NH3)n]+溶液可用于吸收合成氨原料气中的CO,加热吸收CO后的溶液又将放出CO.加热分解放出CO的过程中,必须克服微粒间的哪类作用力? .
⑤过渡金属配合物Ni(CO)n的中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为18,则n= .
(4)Mn、Fe均为第四周期过渡元素,两元素的部分电离能数据如右表.据表判断Mn2+和Fe2+再失去﹣个电子的难易,并从原子结构的角度简述其原因 .
| 元素 | Mn | Fe |
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| 电离能kJ•mol﹣1 | I1 | 717 | 759 |
| I2 | 1509 | 1561 | |
| I3 | 3248 | 2957 |
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考点:
配合物的成键情况;原子核外电子排布;焰色反应.
专题:
基本概念与基本理论.
分析:
(1)第四周期元素中,基态原子的最外层只有1个电子的元素有K、Cr、Cu元素;元素X位于第四周期,其基态原子的内层轨道全部排满电子,且最外层电子数为2,则X元素核外电子数=2+8+18+2=30,为Zn元素,其原子核外有30个电子,其3d、4s电子为其价电子,根据构造原理书写该元素的基态原子价电子排布;
(2)钙元素的焰色反应为砖红色,进行焰色反应时,吸收能量,钙离子电子发生跃迁;
(3)①铜离子和硫酸根离子之间存在离子键;H原子和O原子之间存在氢键;
②根据配合物知,其配原子是O原子,根据內界中水分子个数确定配位数;
③铜离子和水分子形成水和铜离子;
④铜离子和CO形成配位键;
⑤Ni(CO)n的中心原子价电子数是10,每个CO分子提供1个电子对,据此确定n值;
(4)电离能越大,越不容易失去电子,根据第三电离能可知Mn2+再失去电子比Fe2+更难,电子处于半满、全满、全空是更稳定.
解答:
解:(1)第四周期元素中,基态原子的最外层只有1个电子的元素有K、Cr、Cu元素;元素X位于第四周期,其基态原子的内层轨道全部排满电子,且最外层电子数为2,则X元素核外电子数=2+8+18+2=30,为Zn元素,其原子核外有30个电子,其3d、4s电子为其价电子,根据构造原理知该元素的基态原子价电子排布式为3d104s2,
故答案为:3;3d104s2;
(2)铂丝蘸取氯化钙在酒精灯上灼烧时,钙离子吸收能量而发生电子跃迁,所以火焰呈现砖红色,故选C;
(3)①铜离子和硫酸根离子之间存在离子键;H原子和O原子之间存在氢键,故答案为:离子键;氢键;
②根据配合物知,其配原子是O原子,根据內界中铜离子配体水分子个数是4,所以其配位数是4,故答案为:O;4;
③铜离子和水分子形成水和铜离子,离子方程式为Cu2++4H2O=[Cu(H2O)4]2+,故答案为:Cu2++4H2O=[Cu(H2O)4]2+;
④铜离子和CO形成配位键,所以加热分解放出CO的过程中,必须克服微粒间作用力是配位键,故答案为:配位键;
⑤中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为18,中心原子是Ni,价电子排布3d84s2,共10个电子,CO配位时,提供碳原子上的一对孤对电子,所以n=
=4,故答案为:4;
(4)Mn的I3=3248 kJ•mo1﹣1大于Fe的I3=2957 kJ•mo1﹣1,所以Mn2+再失去电子比Fe2+更难,原因是Mn2+的电子排布为[Ar]3d5,属于较稳定的半充满结构,而Fe2+的电子排布为[Ar]3d6,易失去1个电子形成较稳定的半充满结构,故答案为:Mn2+再失去电子比Fe2+更难,原因是Mn2+(3d5)属于较稳定的半充满结构,而Fe2+的电子排布为[Ar]3d6,易失去1个电子形成较稳定的半充满结构.
点评:
本题考查了配合物成键情况、原子失电子难易程度、原子价电子排布式等知识点,这些知识点都是考试热点,知道配位键的形成条件、原子失电子难易程度与电子排布的关系等知识点,注意氢键属于分子间作用力,配位键属于共价键,为易错点,注意CO结构和N2分子结构相同,二者为等电子体,题目难度中等.
下图为元素周期表前4周期的一部分,下列有关R、W、X、Y、Z 5种元素的叙述中,正确的是( )
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| A. | W、R元素单质分子内的都存在非极性键 |
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| B. | X、Z元素都能形成双原子分子 |
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| C. | 键能W﹣H<Y﹣H,键的极性Y﹣H>W﹣H |
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| D. | 键长X﹣H<W﹣H,键能X﹣H<W﹣H |
下列变化或数据与氢键无关的是( )
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| A. | 水凝结成冰时,密度变小 |
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| B. | 氨分子与水分子形成一水合氨 |
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| C. | 水在2000℃时,只有4%的H2O发生分解 |
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| D. | SbH3的沸点比PH3高 |
想一想:Ba(OH)2(固体)、CuSO4(固体)、纯醋酸(液态)这些物质为什么归为一类,下列哪些物质还可以和它们归为一类( )
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| A. | 75%的酒精溶液 | B. | 硝酸钠晶体 |
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| C. | Fe(OH)3胶体 | D. | 豆浆 |
有下列三个反应:①Cl2+FeI2═FeCl2+I2 ②2Fe2++Br2═2Fe3++2Br﹣③Co2O3+6HCl═2CoCl2+Cl2↑+3H2O.下列说法正确的是( )
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| A. | ①②③中的氧化产物分别是I2、Fe3+、CoCl2 |
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| B. | 根据以上方程式可以得到氧化性Cl2>Fe3+>Co2O3 |
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| C. | 可以推理得到Cl2+FeBr2═FeCl2+Br2 |
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| D. | 在反应③中当1 mol Co2O3参加反应时,2 mol HCl被氧化 |
用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
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| A. | 14g分子通式为CnH2n的链烃中含有的C═C的数目为 |
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| B. | 标准状况下,NO和 O2各11.2L 混合,所得混合气体的分子总数为 0.75NA |
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| C. | 25℃时,pH=7的NH4Cl和NH3•H2O混合溶液中,OH﹣离子数为10﹣7NA |
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| D. | 两份2.7g铝分别与100mL浓度为2mol•L﹣1的盐酸和氢氧化钠溶液充分反应,转移的电子数均为0.3NA |
短周期元素R、Q、M、T在元素周期表中的相对位置如表,已知R原子最外层电子数与次外层电子数之比为2:1.
| R | Q | ||
| M | T |
(1)人的汗液中含有T的简单离子,其离子结构示意图为 ; 元素M在元素周期表中的位置是 .
(2)R的最高价氧化物所含的化学键类型是 键(选填“离子”或“共价”).
(3)加热时,Q的最高价氧化物对应水化物的浓溶液与单质R反应的化学方程式为 (用具体的化学式表示).
(4)在一定条件下甲、乙、丙有如下转化:甲
乙
丙,若其中甲是单质,乙、丙为化合物,x是具有氧化性的无色气体单质,则甲的化学组成不可能是 (选填序号).
①R ②Q2 ③M ④T2
(5)元素T的含氧酸HTO具有漂白性写出HTO的电子式 .