Question

5．已知A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素，它們的核電荷數(shù)依次增大，其中A、B、C、D、E為不同主族的元素．A、C的最外層電子數(shù)都是其電子層數(shù)的2倍，B的電負性大于C，透過藍色鈷玻璃觀察E的焰色反應(yīng)為紫色，F(xiàn)的基態(tài)原子中有4個未成對電子．
（1）基態(tài)的F³⁺核外電子排布式是1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵．
（2）B的氣態(tài)氫化物在水中的溶解度遠大于A、C的氣態(tài)氫化物，原因是NH₃與H₂O分子間存在氫鍵．
（3）化合物FD₃是棕色固體、易潮解、100℃左右時升華，它的晶體類型是分子晶體；化合物ECAB中的陰離子與AC₂互為等電子體，該陰離子的電子式是．
（4）化合物EF[F（AB）₆]是一種藍色晶體，右圖表示其晶胞的$\frac{1}{8}$（E⁺未畫出）．該藍色晶體的一個晶胞中E⁺的個數(shù)為4．
（5）化合物ECAB與足量的濃硝酸混合加熱，氣體產(chǎn)物有三種，其中一種呈紅棕色；另兩種均為無色，且這兩種氣體都能參與大氣循環(huán)，其分子均為非極性分子．寫出該反應(yīng)的離子方程式2SCN^-+20 H⁺+22 NO₃^-=2SO₄^2-+2CO₂↑+N₂↑+22NO₂↑+10H₂O．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素，它們的核電荷數(shù)依次增大，其中A、B、C、D、E為不同主族的元素；A、C的最外層電子數(shù)都是其電子層數(shù)的2倍，則A是C元素，C是S元素，透過藍色鈷玻璃觀察E的焰色反應(yīng)為紫色，E是K元素，D的原子序數(shù)介于S與K元素之間，故D為Cl元素，B的電負性大于C，且B的原子序數(shù)小于C，屬于不同主族，所以B是N元素；F位于第四周期，基態(tài)原子中有4個未成對電子，外圍電子排布為3d⁶4s²，則F是Fe元素，據(jù)此解答．
（1）根據(jù)核外電子排布規(guī)律書寫基態(tài)的Fe³⁺核外電子排布式；
（2）與水之間形成氫鍵，增大物質(zhì)的溶解性；
（3）化合物FeCl₃是棕色固體、易潮解、100℃左右時升華，熔沸點低，屬于分子晶體；KSCN中的陰離子與CS₂互為等電子體，結(jié)構(gòu)相似；
（4）根據(jù)均攤法計算，該$\frac{1}{8}$晶胞中含有Fe²⁺、Fe³⁺、CN^-數(shù)目，根據(jù)化合價代數(shù)和為0計算$\frac{1}{8}$晶胞中含有K⁺數(shù)目，進而計算一個晶胞中K⁺的個數(shù)；
（5）化合物KSCN與足量的濃硝酸混合加熱，氣體產(chǎn)物有三種，其中一種呈紅棕色為NO₂，另兩種均為無色，且這兩種氣體都能參與大氣循環(huán)，其分子均為非極性分子，分別為CO₂、N₂，還生成硫酸鹽．

解答 解：A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素，它們的核電荷數(shù)依次增大，其中A、B、C、D、E為不同主族的元素；A、C的最外層電子數(shù)都是其電子層數(shù)的2倍，則A是C元素，C是S元素，透過藍色鈷玻璃觀察E的焰色反應(yīng)為紫色，E是K元素，D的原子序數(shù)介于S與K元素之間，故D為Cl元素，B的電負性大于C，且B的原子序數(shù)小于C，屬于不同主族，所以B是N元素；F位于第四周期，基態(tài)原子中有4個未成對電子，外圍電子排布為3d⁶4s²，則F是Fe元素．
（1）基態(tài)的Fe³⁺核外電子排布式是：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵，故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵；
（2）B的氣態(tài)氫化物為NH₃，A、C的氣態(tài)氫化物分別為CH₄、H₂S，NH₃與H₂O分子間存在氫鍵，而CH₄、H₂S不能與水分子形成氫鍵，故NH₃在水中的溶解度遠大于CH₄、H₂S，
故答案為：NH₃與H₂O分子間存在氫鍵；
（3）化合物FeCl₃是棕色固體、易潮解、100℃左右時升華，熔沸點低，屬于分子晶體，化合物KSCN中的陰離子與CS₂互為等電子體，該陰離子的電子式是，
故答案為：分子晶體；；
（4）該$\frac{1}{8}$晶胞中含有Fe²⁺：4×$\frac{1}{8}$=$\frac{1}{2}$；含F(xiàn)e³⁺：4×$\frac{1}{8}$=$\frac{1}{2}$；含CN^-：12×$\frac{1}{4}$=3．根據(jù)化合價代數(shù)和為0的原則，該$\frac{1}{8}$晶胞中含有K⁺：3-（$\frac{1}{2}$×2+$\frac{1}{2}$×3）=$\frac{1}{2}$，則一個晶胞中K⁺的個數(shù)為$\frac{1}{2}$×8=4，
故答案為：4；
（5）化合物KSCN與足量的濃硝酸混合加熱，氣體產(chǎn)物有三種，其中一種呈紅棕色為NO₂，另兩種均為無色，且這兩種氣體都能參與大氣循環(huán)，其分子均為非極性分子，分別為CO₂、N₂，還生成硫酸鹽，故該反應(yīng)的離子方程式：2SCN^-+20 H⁺+22 NO₃^-=2SO₄^2-+2CO₂↑+N₂↑+22NO₂↑+10H₂O，
故答案為：2SCN^-+20 H⁺+22 NO₃^-=2SO₄^2-+2CO₂↑+N₂↑+22NO₂↑+10H₂O．

點評 本題是對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的考查，涉及核外電子排布、氫鍵、晶體類型與性質(zhì)、等電子體、配合物、晶胞計算等，（4）中注意利用均攤法進行計算，難度中等．