Question

[化學——選修3；物質結構與性質](15分)

周期表前四周期的元素a、b、c、d、e，原子序數依次增大。a的核外電子總數與其周期數相同，b的價電子層中未成對電子有3個，c的最外層電子數為其內層電子數的3倍，d與c同族；e的最外層只有1個電子，但次外層有18個電子。回答下列問題；

(1)b、c、d中第一電離能最大的是________(填元素符號)，e的價層電子軌道示意圖為________。

(2)a和其他元素形成的二元共價化合物中，分子呈三角錐形，該分子的中心原子的雜化方式為______；分子中既含有極性共價鍵、又含有非極性共價鍵的化合物是________(填化學式，寫出兩種)。

(3)這些元素形成的含氧酸中，分子的中心原子的價層電子對數為3的酸是________；酸根呈三角錐結構的酸是________。(填化學式)

(4)e和c形成的一種離子化合物的晶體結構如圖(a)，則e離子的電荷為________。

(5)這5種元素形成的一種1∶1型離子化合物中，陰離子呈四面體結構；陽離子呈軸向狹長的八面體結構[如圖(b)所示]。

　　　

(a)　　　　　　　　　　　(b)

該化合物中，陰離子為________，陽離子中存在的化學鍵類型有________；該化合物加熱時首先失去的組分是________，判斷理由是______________________________________________。

Answer 1

(1)N　

(2)sp³　H₂O₂、N₂H₄

(3)HNO₂、HNO₃　H₂SO₃

(4)＋1

(5)SO　共價鍵和配位鍵　H₂O

H₂O與Cu^2＋的配位鍵比NH₃與Cu^2＋的弱

[解析] 由原子序數最小且核外電子總數與其電子層數相同，確定a為氫元素，由價電子層中的未成對電子有3個確定b為氮元素，由最外層電子數為其內層電子數的3倍確定c為氧元素，由d與c同主族確定d為硫元素，由e的最外層只有1個電子且次外層有18個電子確定e為銅元素。(1)第一電離能一般規(guī)律：同周期從左至右遞增，同主族從上至下遞減，但當原子軌道呈全滿、半滿、全空狀態(tài)時穩(wěn)定，第一電離能反常的大；由銅的價電子排布可畫出價電子軌道示意圖。(2)有氫且呈三角錐形的分子是NH₃，N原子雜化方式為sp³；O、N、C的氫化物分子中含有非極性共價鍵的化合物有H₂O₂、N₂H₄、C₂H₆、C₆H₆等。(4)Cu與O能形成兩種化合物，根據均攤法可由原子數比確定化合物的化學式為Cu₂O，含Cu^＋。(5)5種元素形成的1∶1型離子化合物中，陰離子呈四面體結構的為SO，由圖(b)中的陽離子結構可知含有Cu^2＋、4個NH₃、2個H₂O，陽離子符號為[Cu(NH₃)₄(H₂O)₂]^2＋，含有共價鍵、配位鍵；加熱化合物時根據配位鍵強弱確定首先失去的成分。