Question

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．
（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射线舅定出胆矾的结构，其结构可用右图表示．
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铜离子形成胆矾中配位离子的离子方程式为

 

．
（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筒述其原因

 

．

元素		Mn	Fe
电离能kJ．mol-1	I1	717	759
	I2	1509	1561
	I3	3248	2957

Answer 1

分析：（1）根据电子排布规律分析；
（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由图可知H与O之间存在氢键，铜离子与硫酸根之间存在离子键；
②铜离子与水分子通过配位键形成水合铜离子[Cu（H₂O）₄]²⁺；
（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，即4s¹，该原子4s能级未填充满，情况之一是按照能级顺序正常填充的结果，1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s¹，此为₁₉K元素；情况之二是按照洪特规则的特例填充的结果，1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹，1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹，此为₂₄Cr和₂₉Cu；
故答案为：3；
（2）钙元素进行焰色反应时，吸收能量，钙离子电子发生跃迁，产生发射光谱为砖红色；
故答案为：C；
（3）①由图可知H与O之间存在氢键，铜离子与硫酸根之间存在离子键；
故答案为：氢键；离子键；
②铜离子与水分子通过配位键形成水合铜离子[Cu（H₂O）₄]²⁺，离子方程式为Cu²⁺+4H₂O=[Cu（H₂O）₄]²⁺，故答案为：Cu²⁺+4H₂O=[Cu（H₂O）₄]²⁺；
（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⁺（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：本题考查核外电子排布式、化学键、原子的结构与性质关系以及学生读图表提取信息能力，难度中等，旨在考查学生对知识的掌握与利用．