Question

【化學(xué)-物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】圖1是元素周期表的一部分，已知A、B、C、D、E、F、G都是周期表中的前四周期元素，它們在周期表中的位置如圖1所示．

試回答下列問題：
（l）F元素基態(tài)原子的核外電子排布式為

 

．
（2）A、B、C的第一電離能由大到小的順序

 

（用元素符號表示）．
（3）B元素單質(zhì)分子中的

 

個π鍵，與其互為等電子體的陰離子為

 

．
（4）圖2為A元素某種氧化物的晶胞，其分子中心原子采用

 

雜化，每個分子周圍有

 

個分子與之距離相等且最近．若晶胞棱長為a pm，則該晶體密度的表達(dá)式為

 

g?cm³．
（5）G元素的氫化物分子的空間構(gòu)型為

 

，其沸點(diǎn)與B元素的氫化物相比

 

（填高或低），其原因是

 

．
（6）向CuSO₄溶液中滴加入B元素氫化物的水溶液，先生成藍(lán)色沉淀，后沉淀逐漸溶解，得到深藍(lán)色透明溶液，請寫出沉淀溶解的離子方程式

 

．
（7）知道B的電負(fù)性大于氯，則B與F₂或C1₂形成的化合物水解，產(chǎn)物是否相同？

 

（填“相同”或“不同”）．
（8）D的一種單質(zhì)白磷能和氯、溴反應(yīng)，生成混合鹵化磷PCl_5-xBr_x（1≤x≤4，且x為整數(shù)）．如果某混合鹵化磷共有3種不同結(jié)構(gòu)，該混合鹵化磷的相對分子質(zhì)量可能為

 

（PC1₅結(jié)構(gòu)如圖3）．

Answer 1

考點(diǎn)：晶胞的計算,位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應(yīng)用

專題：元素周期律與元素周期表專題,化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：由圖1中元素在周期表中的位置可知，A為碳、B為氮、C為Si、D為磷、E為Fe、F為Cu、G為As，
（1）F為Cu，根據(jù)能量最低原理書寫其核外電子排布；
（2）同周期自左而右第一電離能呈增大趨勢，同主族自上而下第一電離能降低；
（3）氮?dú)夥肿咏Y(jié)構(gòu)式為N≡N，原子總數(shù)、價電子總數(shù)相等的微�；�為等電子體；
（4）由圖2可知，A的氧化物為CO₂，計算中心C原子價層電子對數(shù)，確定C原子雜化方式；以頂角二氧化碳分子為研究對象，與之最近的分子位于面心上，每個頂角為12個面共用；利用均攤法計算晶胞中二氧化碳分子數(shù)目，進(jìn)而計算晶胞的質(zhì)量，再根據(jù)ρ=

m

V

計算；
（5）G元素的氫化物為AsH₃，計算中心As原子價層電子對數(shù)、孤電子對，確定其空間結(jié)構(gòu)；根據(jù)氫鍵分析與NH₃的沸點(diǎn)高低；
（6）藍(lán)色沉淀為氫氧化銅，氫氧化銅沉淀溶于氨水得到[Cu（NH₃）₄]²⁺；
（7）化合物水解時，負(fù)價基團(tuán)結(jié)合水電離的離子，正極基團(tuán)結(jié)合水電離的氫氧根離子；
（8）由五鹵化磷的結(jié)構(gòu)可知混合鹵化磷中分子結(jié)構(gòu)有3種的是PCl₃Br₂和PCl₂Br₃．

解答： 解：由圖1中元素在周期表中的位置可知，A為碳、B為氮、C為Si、D為磷、E為Fe、F為Cu、G為As，
（1）F為Cu，核外電子數(shù)為29，根據(jù)能量最低原理，其原子核外電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹；
（2）同周期自左而右第一電離能呈增大趨勢，同主族自上而下第一電離能降低，故第一電離能N＞C＞Si，
故答案為：N＞C＞Si；
（3）氮?dú)夥肿咏Y(jié)構(gòu)式為N≡N，含有2個π鍵，原子總數(shù)、價電子總數(shù)相等的微粒互為等電子體，故與氮?dú)夥肿踊�為等電子體的陰離子為CN^-，故答案為：CN^-；
（4）由圖2可知，A的氧化物為CO₂，中心C原子價層電子對數(shù)2+

4-2×2

2

=2，C原子采取sp雜化方式；以頂角二氧化碳分子為研究對象，與之最近的分子位于面心上，每個頂角為12個面共用，故每個分子周圍有12個分子與之距離相等且最近；晶胞中二氧化碳分子數(shù)目=8×

1

8

+6×

1

2

=4，故晶胞質(zhì)量=4×

44

NA

g，晶胞棱長為apm，則晶胞體積=（10^-10cm）³=a³×10^-30cm³，該晶體密度=

4× 44 NA g

a3×10-30 cm3

=

176

a3×10-30×NA

g?cm³，
故答案為：

176

a3×10-30×NA

；
（5）G元素的氫化物為AsH₃，中心As原子價層電子對數(shù)=3+

5-1×3

2

=4、含有1對孤電子對，其空間結(jié)構(gòu)為三角錐形；NH₃分子之間存在氫鍵，AsH₃分子之間只存在范德華力，故AsH₃沸點(diǎn)比NH₃沸點(diǎn)低，
故答案為：三角錐形；低；NH₃分子之間存在氫鍵；
（6）藍(lán)色沉淀為氫氧化銅，氫氧化銅沉淀溶于氨水得到[Cu（NH₃）₄]²⁺，反應(yīng)離子方程式為：Cu（OH）₂+4NH₃?H₂O=[Cu（NH₃）₄]²⁺+2OH^-+4H₂O，
故答案為：Cu（OH）₂+4NH₃?H₂O=[Cu（NH₃）₄]²⁺+2OH^-+4H₂O；
（7）NF₃中N元素表現(xiàn)正化合價，由于電負(fù)性N＞Cl，故NCl₃中N元素表現(xiàn)負(fù)化合價，化合物水解時，負(fù)價基團(tuán)結(jié)合水電離的離子，正極基團(tuán)結(jié)合水電離的氫氧根離子，故水解產(chǎn)物不同，
故答案為：不同；
（8）混合鹵化磷中分子結(jié)構(gòu)有3種的是PCl₃Br₂和PCl₂Br₃，其相對分子質(zhì)量為297.5和342，
故答案為：297.5或342．

點(diǎn)評：本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，題量較大，題目比較綜合，涉及元素周期表、核外電子排布、電離能、化學(xué)鍵、分子結(jié)構(gòu)、雜化軌道、等電子體、配合物、晶胞結(jié)構(gòu)與計算等，側(cè)重對主干知識的考查，為常考知識點(diǎn)，需要學(xué)生熟練掌握基礎(chǔ)知識，難度中等．