Question

已知A、B、C、D都是周期表中的短周期元素，它們的核電荷數(shù)依次增大．A原子、C原子的L電子層中，都有兩個(gè)未成對(duì)的電子，C、D同主族．E、F都是第四周期元素，E原子核外有4個(gè)未成對(duì)電子，F(xiàn)原子的外圍電子排布式為3d¹⁰4s¹．請(qǐng)?zhí)羁眨?br />（1）E²⁺離子的核外電子排布式是

 

．
（2）A的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物分子中，其中心原子采取

 

雜化．
（3）B的氣態(tài)氫化物易溶于C的簡(jiǎn)單氫化物中，其主要原因是

 

．
（4）化合物AC₂、B₂C和陰離子DAB^-互為等電子體，它們結(jié)構(gòu)相似，1mol DAB^-中含有π鍵的數(shù)目為

 

．
（5）某種化合物由D、E、F三種元素組成，其晶胞如圖所示，則其化學(xué)式為

 

．
（6）某配合物甲的焰色反應(yīng)呈紫色，其內(nèi)界由中心離子E²⁺與配位體AB^-構(gòu)成，配位數(shù)為6．甲的水溶液與稀硫酸在加熱時(shí)發(fā)生非氧化還原反應(yīng)，生成三種硫酸鹽和一種與AB^-是等電子體的氣態(tài)化合物，反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：晶胞的計(jì)算,原子核外電子排布,配合物的成鍵情況,原子軌道雜化方式及雜化類型判斷

專題：元素周期律與元素周期表專題

分析：A、B、C、D都是周期表中的短周期元素，它們的核電荷數(shù)依次增大，A原子、C原子的L電子層中，都有兩個(gè)未成對(duì)的電子，則外圍電子排布為2s²2p²、2s²2p⁴，故A為C元素、C為O元素，B原子序數(shù)介于C、O元素之間，則B為N元素，C、D同主族且為短周期元素，則D為S元素；
E、F都是第四周期元素，E原子核外有4個(gè)未成對(duì)電子，外圍電子排布為3d⁶4s²，故E為Fe元素，F(xiàn)原子的外圍電子排布式為3d¹⁰4s¹，則F為Cu，
（1）Fe原子失去最外層兩個(gè)電子生成Fe²⁺，根據(jù)構(gòu)造原理書(shū)寫(xiě)Fe²⁺的核外電子排布式；
（2）A的最高價(jià)氧化物的水化物H₂CO₃，根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論確定中心原子雜化方式；
（3）B的氣態(tài)氫化物是NH₃、C的氫化物是H₂O，分子之間能形成氫鍵導(dǎo)致氨氣的溶解性增大；
（4）等電子體結(jié)構(gòu)、性質(zhì)相似，化合物CO₂、N₂O和陰離子SCN^-互為等電子體，它們結(jié)構(gòu)相似，根據(jù)二氧化碳分子中π鍵數(shù)目計(jì)算1mol SCN^-中含有π鍵的數(shù)目；
（5）利用均攤法計(jì)算該晶胞中各微粒數(shù)目，從而確定其化學(xué)式；
（6）某配合物甲的焰色反應(yīng)呈紫色，說(shuō)明含有K元素，其內(nèi)界由中心離子Fe²⁺與配位體CN^-構(gòu)成，配位數(shù)為6，根據(jù)化合物中各元素化合價(jià)的代數(shù)和為0知，甲的化學(xué)式為K₄Fe（CN）₆，甲的水溶液與稀硫酸在加熱時(shí)發(fā)生非氧化還原反應(yīng)，生成三種硫酸鹽和一種與AB^-是等電子體的氣態(tài)化合物，根據(jù)元素守恒知，生成的硫酸鹽是硫酸鉀、硫酸亞鐵、硫酸銨和CO．

解答： 解：A、B、C、D都是周期表中的短周期元素，它們的核電荷數(shù)依次增大，A原子、C原子的L電子層中，都有兩個(gè)未成對(duì)的電子，則外圍電子排布為2s²2p²、2s²2p⁴，故A為C元素、C為O元素，B原子序數(shù)介于C、O元素之間，則B為N元素，C、D同主族且為短周期元素，則D為S元素；
E、F都是第四周期元素，E原子核外有4個(gè)未成對(duì)電子，外圍電子排布為3d⁶4s²，故E為Fe元素，F(xiàn)原子的外圍電子排布式為3d¹⁰4s¹，則F為Cu，
（1）Fe原子失去最外層兩個(gè)電子生成Fe²⁺，根據(jù)構(gòu)造原理知Fe²⁺的核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶ （或[Ar]3d⁶），
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶ （或[Ar]3d⁶）；
（2）A的最高價(jià)氧化物的水化物H₂CO₃，根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論知，中心原子C原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是3且不含孤電子對(duì)，所以C原子采用sp²雜化，故答案為：sp²；
（3）B的氣態(tài)氫化物是NH₃、C的氫化物是H₂O，氨氣和水分子之間能形成氫鍵從而增大氨氣的溶解性，故答案為：NH₃與H₂O分子間會(huì)形成氫鍵；
（4）等電子體結(jié)構(gòu)、性質(zhì)相似，化合物CO₂、N₂O和陰離子SCN^-互為等電子體，它們結(jié)構(gòu)相似，1mol二氧化碳分子中π鍵數(shù)目是2N_A（或1.204×10²⁴），根據(jù)等電子體理論知1mol SCN^-中含有π鍵的數(shù)目為2N_A（或1.204×10²⁴），故答案為：2N_A（或1.204×10²⁴）；
（5）D是S元素、E是Fe元素、F是Cu元素，該晶胞中S原子個(gè)數(shù)為8，F(xiàn)e原子個(gè)數(shù)=4×

1

4

+6×

1

2

=4，Cu原子個(gè)數(shù)=8×

1

8

+1+4×

1

2

=4，則S、Fe、Cu原子個(gè)數(shù)之比為8：4：4=2：1：1，則該物質(zhì)的化學(xué)式為FeCuS₂，故答案為：FeCuS₂；
（6）某配合物甲的焰色反應(yīng)呈紫色，說(shuō)明含有K元素，其內(nèi)界由中心離子Fe²⁺與配位體CN^-構(gòu)成，配位數(shù)為6，根據(jù)化合物中各元素化合價(jià)的代數(shù)和為0知，甲的化學(xué)式為K₄Fe（CN）₆，甲的水溶液與稀硫酸在加熱時(shí)發(fā)生非氧化還原反應(yīng)，生成三種硫酸鹽和一種與AB^-是等電子體的氣態(tài)化合物，根據(jù)元素守恒知，生成的硫酸鹽是硫酸鉀、硫酸亞鐵、硫酸銨和CO，則該反應(yīng)方程式為K₄Fe（CN）₆+6H₂SO₄+6H₂O

△   .

2K₂SO₄+FeSO₄+3（NH₄）₂SO₄+6CO↑，
故答案為：K₄Fe（CN）₆+6H₂SO₄+6H₂O

△   .

2K₂SO₄+FeSO₄+3（NH₄）₂SO₄+6CO↑．

點(diǎn)評(píng)：本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，涉及晶胞計(jì)算、配合物、等電子體、氫鍵、原子雜化等知識(shí)點(diǎn)，綜合性較強(qiáng)，側(cè)重考查學(xué)生對(duì)基本理論的應(yīng)用能力，會(huì)利用均攤法、價(jià)層電子對(duì)互斥理論、構(gòu)造原理等知識(shí)點(diǎn)分析解答，題目難度中等．