题目内容

19.①~⑨所代表的元素均在元素周期表前4周期,按原子半径递增的顺序进行排列,它们的主要化合价如表所示.其中⑦是过渡金属,且M层排满,未成对电子数为1,其余为主族元素.
代号①②③④⑤⑥⑦⑧⑨
半径(pm)30646670106108128186232
主要化合价+1,-1-1-2-3,+5-2,+4,+6-3,+5+2+1+1
(1)元素②在周期表中的位置是第二周期第ⅤⅡA族,②③④中第一电离能最小的元素符号是O.
(2)元素⑤的氢化物的空间构型是V型,元素⑥的氢化物中心原子的杂化方式是sp3,元素④⑥的氢化物的沸点由高到低的顺序是NH3(填分子式),理由是氨分子之间有氢键.
(3)元素⑨单质晶体的原子堆积方式是B.

(4)⑦的基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,它的硫酸盐、氯化物、溴化物溶于足量的水以后呈相似的颜色,原因是在这些溶液中都含有相同的配离子是[Cu(H2O)4]2+.
(5)都由元素①③⑤⑧组成的两种化合物发生的离子反应方程式是HSO3-+H+=H2O+SO2↑.

分析 原子的电子层数越多,其原子半径越大,同一周期元素中,原子半径随着原子序数的增大而减小,元素的最低负价=其最外层电子数-8,最高正价=最外层电子数,O元素没有最高正价,F只有-1价,H有+1和-1两种价态,同周期元素的原子,从左到右,原子半径逐渐减小,同主族元素的原子,从上到下,原子半径逐渐增大,根据化合价确定元素,⑦是过渡金属,且M层排满,未成对电子数为1,则⑦为Cu,再根据元素与化合物的结构、性质来回答.

解答 解:根据元素的化合价规律:元素的最低负价=其最外层电子数-8,最高正价=最外层电子数,O元素没有最高正价,F只有-1价,H有+1和-1两种价态;借助原子半径的关系:同周期元素的原子,从左到右,原子半径逐渐减小,同主族元素的原子,从上到下,原子半径逐渐增大,得出①~⑥、⑧~⑨分别是H、F、O、N、S、P、Na、K,⑦是过渡金属,且M层排满,未成对电子数为1,则⑦为Cu,
(1)F元素在周期表中的位置是第二周期第ⅤⅡA族,F、O、N中,同周期从左向右第一电离能增大,第一电离能F>O,由于N元素的最外层电子处于半满状态,是一种稳定结构,所以第一电离能N>O,第一电离能O最小,
故答案为:第二周期第ⅤⅡA族;O;
(2)H2S中,硫原子价层电子对数为$\frac{6+2}{2}$=4,硫原子有两对孤电子对,所以硫化氢的空间构型为V型,PH3中,磷原子价层电子对数为$\frac{5+3}{2}$=4,所以磷原子按sp3方式杂化,在NH3和PH3中,由于氨分子之间有氢键,所以氨气的沸点高于磷化氢,
故答案为:V型;sp3;NH3;氨分子之间有氢键;
(3)金属钾为体心立方结构,钾原子位于晶胞的体心和顶点,
故选B;
(4)⑦为Cu,⑦的基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,它的硫酸盐、氯化物、溴化物溶于足量的水以后呈相似的颜色,原因是在这些溶液中都含有水合铜离子,离子符号为[Cu(H2O)4]2+,
故答案为:1s22s22p63s23p63d104s1;[Cu(H2O)4]2+;
(5)都由元素①③⑤⑧组成的两种化合物为硫酸氢钠和亚硫酸氢钠,它们发生的离子反应方程为HSO3-+H+=H2O+SO2↑,
故答案为:HSO3-+H+=H2O+SO2↑;

点评 本题考查学生元素周期表的结构和元素周期律、物质的性质等方面的有关知识,注意知识的归纳和整理是解题关键,规律的把握一定要具体、正确,难度大.

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