Question

下表是元素周期表的一部分，表中所列字母分別代表某一化學(xué)元素．

a

b

c

d

e

f

g

h

i

j

（1）j是鈷元素，試寫出該元素的原子電子排布式

 

．
（2）c、d原子半徑大小c

 

d，第一電離能大小關(guān)系是c

 

d，電負(fù)性大小關(guān)系是c

 

d．（以上填“＞”或“＜”）
（3）已知NH₃?H₂O的電離方程式為NH₃?H₂O?NH₄⁺+OH^-，試判斷NH₃溶于水后，形成的NH₃?H₂O的合理結(jié)構(gòu)是

 

 （填序號，見圖）．
（4）如果給核外電子足夠的能量，這些電子便會擺脫原子核的束縛而離去．核外電子離開該原子或離子所需要的能量主要受兩大因素的影響：①原子核對核外電子的吸引力②形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的傾向
下表是一些主族元素的氣態(tài)原子失去核外不同電子所需的能量（kJ?mol^-）：

	鋰	X	Y
失去第一個電子	519	502	580
失去第二個電子	7296	4570	1820
失去第三個電子	11799	6920	2750
失去第四個電子		9550	11600

表中X、Y可能分別為以上元素中的

 

、

 

（填寫元素符號）．
（5）某元素的特征電子排布式為nsⁿnpⁿ⁺¹，該元素原子的核外最外層電子的孤對電子數(shù)為

 

；該元素與元素a形成的分子X的空間構(gòu)型為

 

．

Answer 1

考點：元素周期律和元素周期表的綜合應(yīng)用

專題：元素周期律與元素周期表專題

分析：由元素在周期表中位置，可知a為H、b為He、c為N、d為O、e為Na、f為Mg、g為Al、h為Si、i為Cl、j為Co．
（1）Co元素原子核外電子數(shù)為27，根據(jù)能量最低原理書寫其原子電子排布式；
（2）同周期自左而右原子半徑減��；同周期自左而右，第一電離能呈增大趨勢，當(dāng)元素原子各軌道處于半滿、全滿、全空時，能量較低，第一電離能高于同周期相鄰元素；同周期自左而右電負(fù)性增大；
（3）氨水的電離生成NH₄⁺、OH^-，說明NH₃?H₂O 中O-H鍵發(fā)生斷裂，來確定氨水的結(jié)構(gòu)和成鍵情況；
（4）由表中數(shù)據(jù)可知，X的第二電離能劇增，故X表現(xiàn)+1價，處于第ⅠA族，且第一電離能比Li的小，說明比鋰的金屬性強(qiáng)，應(yīng)為上述元素中的Na元素；由表中數(shù)據(jù)可知，Y的第四電離能劇增，故Y表現(xiàn)+3價，最外層電子數(shù)為3，應(yīng)為ⅢA族元素，應(yīng)為上述元素中的Al；
（5）元素的特征電子排布式為nsⁿnpⁿ⁺¹，s軌道最多有2個電子，所以n=2，即電子排布式為1s²2s²2p³，該元素為N元素，與元素①形成的分子X為NH₃，為三角錐型．

解答： 解：由元素在周期表中位置，可知a為H、b為He、c為N、d為O、e為Na、f為Mg、g為Al、h為Si、i為Cl、j為Co．
（1）Co元素原子核外電子數(shù)為27，其原子電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁴3d⁷4s²，故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁴3d⁷4s²；
（2）同周期自左而右原子半徑減小，故原子半徑N＞O；同周期自左而右，第一電離能呈增大趨勢，但N元素原子2p能級容納3故電子，處于半滿穩(wěn)定狀態(tài)，能量較低，故第一電離能N＞O；同周期自左而右電負(fù)性增大，故電負(fù)性N＜O，故答案為：＞；＞；＜；
（3）NH₃溶于水后，形成的NH₃?H₂O中，NH₃?H₂O的電離方程式為NH₃?H₂O?NH₄⁺+OH^-，可知結(jié)構(gòu)中含有銨根和氫氧根的基本結(jié)構(gòu)，應(yīng)是氨氣中N原子與水中H原子之間形成氫鍵，NH₃?H₂O的合理結(jié)構(gòu)是b，故答案為：b；
（4）由表中數(shù)據(jù)可知，X的第二電離能劇增，故X表現(xiàn)+1價，處于第ⅠA族，且第一電離能比Li的小，說明比鋰的金屬性強(qiáng)，應(yīng)為上述元素中的Na元素；由表中數(shù)據(jù)可知，Y的第四電離能劇增，故Y表現(xiàn)+3價，最外層電子數(shù)為3，應(yīng)為ⅢA族元素，應(yīng)為上述元素中的Al，故答案為：Na；Al；
（5）元素的特征電子排布式為nsⁿnpⁿ⁺¹，s軌道最多有2個電子，所以n=2，即電子排布式為1s²2s²2p³，該元素為N元素，最外層為第2層，2s電子為孤對電子，孤對電子數(shù)為1，與元素①形成的分子X為NH₃，N原子為sp³雜化，含有1對共用電子對，其空間構(gòu)型為三角錐形，故答案為：1；三角錐形．

點評：本題是對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的考查，涉及元素周期表、核外電子排布、半徑比較、電離能、電負(fù)性、氫鍵、分子結(jié)構(gòu)等，側(cè)重對主干知識的考查，需要學(xué)生具備扎實的基礎(chǔ)，難度中等，注意理解同周期中第一電離能異常的原因．