Question

[化學一選修3：物質結構與性質]
根據(jù)元素周期表中第四周期元素的相關知識，回答下列問題：
（1）第四周期元素的基態(tài)原子的電子排布中4s軌道上只有1個電子的元素有

 

種；寫出Cu⁺的核外電子排布式

 

．
（2）按電子排布，可將周期表里的元素劃分成五個區(qū)域，第四周期元素中屬于s區(qū)的元 素有

 

種，屬于d區(qū)的元素有

 

種．
（3）CaO晶胞如圖所示，CaO晶體中Ca²⁺的配位數(shù)為

 

；CaO的焰色反應為磚紅色，許多金屬或它們的化合物都可 以發(fā)生焰色反應，其原因是

 

（4）由疊氮化鉀（KN₃）熱分解可得純N₂：2KN₃（s）=2K（l）+3N₂（g），
下列有關說法正確的是

 

（填選項字母）．
A．NaN₃與KN₃結構類似，前者晶格能較小
B．晶體鉀的晶胞結構如右圖所示，每個晶胞中分攤2個鉀原子
C．氮的第一電離能大于氧 
D．氮氣常溫下很穩(wěn)定，是因為氮的電負性小
（5）二氧化鈦（TiO₂）是常用的、具有較高催化活性和穩(wěn)定性的光催化劑．O₂在其催化作用下，可將CN-氧化成CNO^-．CN^-的電子式為

 

，CNO^-的中心原子的雜化方式為

 

（6）在CrCl₃溶液中，一定條件下存在組成為[CrCl_n（H₂O）]^x+（n和x均為正整數(shù)）的配 離子，將其通過氫離子交換樹脂（R-H），可發(fā)生離子交換反應：
[CrCl_n（H₂O）_6-n]^x++xR-H→R_x[CrCl_n（H₂O）_6-n]+xH⁺將含0.0015mol[CrCl_n（H₂O）_6-n]^x+的溶液，與R-H完全交換后，中和生成的H+需濃度為0.1200mol?L^-1 NaOH溶液25.00mL，則該配離子的化學式為

 

．

Answer 1

考點：晶胞的計算,配合物的成鍵情況,原子軌道雜化方式及雜化類型判斷,反應熱和焓變

專題：化學鍵與晶體結構

分析：（1）根據(jù)核外電子排布規(guī)律判斷；Cu⁺容易失去最外層電子；
（2）根據(jù)元素周期表的分區(qū)判斷；
（3）根據(jù)晶胞結構得到答案；根據(jù)電子躍遷形成光譜判斷；
（4）A．根據(jù)晶格能的相關因素判斷；
B．根據(jù)均攤法類型判斷；
C．根據(jù)核外電子排布式判斷；
D．根據(jù)氮氣分子結構來判斷；
（5）根據(jù)C、N原子的最外層電子及所帶電荷數(shù)寫出答案；根據(jù)離子團的結構判斷；
（6）利用離子交換反應計算出配離子的電荷數(shù)，再判斷氯離子配位數(shù)．

解答： 解：（1）4s軌道上只有1個電子的元素有K、Cr、Cu三種元素；Cu原子序數(shù)為29，核外電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹，Cu⁺失去最外層電子，即失去了4s軌道的電子，故答案為：3；1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰；
（2）s區(qū)包括第ⅠA、ⅡA族，第四周期只有兩種元素位于這兩族；d區(qū)包括元素周期表從第三列到第十列，共8種元素；故答案為：2；8；
（3）觀察該晶體屬于NaCl型，其配位數(shù)為6，當電子受到激發(fā)，再從激發(fā)態(tài)躍遷的基態(tài)時釋放能量，發(fā)出特定波長的光，故答案為：6、激發(fā)態(tài)的電子從能量高的軌道躍遷到能量較低的軌道時，以一定波長光的形式釋放能量；
（4）A．離子半徑小，晶格能越大，鈉離子半徑小于鉀離子，故A錯誤；
B．根據(jù)均攤法計算，鉀原子位于頂點和體心，每個晶胞含鉀原子為8×

1

8

+1=2，故B正確；
C．氮原子價電子排布式為2s²2p³，2p軌道半充滿，較為穩(wěn)定，第一電離能大于氧原子，故C正確；
D．氮氣分子內形成氮氮三鍵，所以其化學性質穩(wěn)定，并不是因為電負性小，故D錯誤；
故答案為：BC；
（5）C原子最外層四個電子，形成四對共用電子對，N原子最外層有五個電子，形成三對共用電子對，CN^-得到一個電子，可寫出電子式為；該離子與CO為等電子體，與CO雜化類型一致，CO的價電子對數(shù)=

4

2

=2，為sp雜化，
故答案為：；sp雜化；
（6）c（H⁺）=c（NaOH）=0.1200mol?L^-1×25.00mL×10^-3=0.003mol，根據(jù)方程式，和0.0015mol[CrCl_n（H₂O）_6-n]^x+，x=2，所以離子中配體Cl^-個數(shù)為1，可寫出離子式：[CrCl(H2O)5]2+，故答案為：[CrCl(H2O)5]2+．

點評：本題綜合考查物質結構與性質，涉及核外電子排布規(guī)律、電離能、雜化理論、分子結構、晶胞結構、配位鍵等，難度中等