Question

（1）在短周期主族元素中，氯及其相邻元素的电负性由大到小的顺序是

 

（用元素符号表示）
（2）A、B、C为同一短周期金属元素．依据下表数据分析，C元素在化合物中的主要化合价为

 

；第二电离能（I₂）B小于A的原因是

 

．

电离能/kJ?mol-1	I1	I2	I3	I4
A	500	4600	6900	9500
B	740	1500	7700	10500
C	580	1800	2700	11600

（3）已知过氧化氢分子的空间结构如图所示，分子中氧原子采取

 

杂化；通常情况下，H₂O₂与水任意比互溶的主要原因是

 

．
（4）R是1～36号元素中未成对电子数最多的原子．R³⁺在溶液中存在如下转化关系：R³⁺

OH-

H+

 R（OH）₃

OH-

H+

[R（OH）₄]^-
①基态R原子的价电子排布式为

 

．
②[R（OH）₄]^-中存在的化学键是

 

．
A．离子键     B．极性键    C．非极性键     D．配位键．

Answer 1

分析：（1）根据同周期、同主族元素电负性的递变规律分析；
（2）由电离能大小可判断原子最外层电子数，进而可推断化合价；价电子排布处于全充满、半充满状态时，较稳定；
（3）由H₂O₂的结构可知，O原子形成1个O-H键、1个O-O键，含有2对孤对电子，杂化轨道数为4，据此判断杂化方式；H₂O₂中氧元素的电负性很强，H₂O₂分子H₂O分子之间形成氢键，使H₂O₂与水任意比互溶；
（4）R是1～36号元素中未成对电子数最多的原子，则R原子外围电子排布为3d⁵4s¹，为Cr元素；根据[Al（OH）₄]^-的结构理解[Cr（OH）₄]^-中成键情况，Cr³⁺与OH^-之间形成配位键，氧原子与氢原子之间形成极性键．

解答：解：（1）与Cl相邻元素有F和S，F和Cl在同一主族，电负性：F＞Cl，Cl和S在同一周期，电负性：Cl＞S，则电负性：F＞Cl＞S，故答案为：F＞Cl＞S；
（2）由电离能数据可知，R易失去3个电子，则原子最外层电子数为3，最高化合价为+3价，
A、B、C为同一短周期金属元素，由电离能数据可知，A为Na元素，B为Mg元素，R为Al元素，
Na⁺外层电子排布为2s²2p⁶稳定结构，难再失去一个电子，Mg⁺外层电子排布为3s¹，易失去一个电子，所以第二电离能（I₂）Mg小于Na，
故答案为：+3；A⁺外层电子排布为2s²2p⁶稳定结构，难再失去一个电子，B⁺外层电子排布为3s¹，易失去一个电子；
（3）由H₂O₂的结构可知，O原子形成1个O-H键、1个O-O键，含有2对孤对电子，杂化轨道数为4，杂化方式为sp³，H₂O₂中氧元素的电负性很强，H₂O₂分子H₂O分子之间形成氢键，使H₂O₂与水任意比互溶，
故答案为：sp³；H₂O₂分子H₂O分子之间形成氢键，使H₂O₂与水任意比互溶；
（4）①R是1～36号元素中未成对电子数最多的原子，则R原子外围电子排布为3d⁵4s¹，故答案为：3d⁵4s¹；
②R为Cr元素，[Cr（OH）₄]^-与[Al（OH）₄]^-结构相似，Cr³⁺与OH^-之间形成配位键，氧原子与氢原子之间形成极性键，故答案为：BD．

点评：本题考查电负性、电离能、化学键与杂化轨道、氢键对物质性质影响、核外电子排布规律等，难度中等，注意理解第一电离能与化合价关系．