Question

已知A、B、C、D、E、F、W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(fù)性大于C，透過(guò)藍(lán)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(gè)未成對(duì)電子，W的+1價(jià)陽(yáng)離子正好充滿K，L，M三個(gè)電子層．回答下列問(wèn)題：
（1）A、B、C、D、E、F、W幾種元素中第一電離能最小的是

 

 （填元素符號(hào)），D元素的原子核外有

 

種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子；有

 

種不同能級(jí)的電子．基態(tài)的F³⁺核外電子排布式是

 

．
（2）B的氣態(tài)氫化物在水中的溶解度遠(yuǎn)大于A、C的氣態(tài)氫化物，原因是

 

．
（3）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）FD₃與ECAB溶液混合，得到含多種配合物的血紅色溶液，其中配位數(shù)為5的配合物的化學(xué)式是

 

．
（5）化合物EF[F（AB）₆]是一種藍(lán)色晶體，如圖1表示其晶胞的

1

8

（E⁺未畫(huà)出）．該藍(lán)色晶體的一個(gè)晶胞中E⁺的個(gè)數(shù)為

 

．
（6）W的二價(jià)陽(yáng)離子能與乙二胺（H₂N-CH₂一CH₂一NH₂）形成配離子如圖2所示，該配離子中含有的化學(xué)鍵類(lèi)型有

 

．（填字母）
a．配位鍵      b．極性鍵      c．離子鍵     d．非極性鍵
陰離子CAB^-中的A原子與乙二胺（H₂N-CH₂一CH₂一NH₂）中C原子的雜化方式為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應(yīng)用,配合物的成鍵情況,晶胞的計(jì)算

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

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(guò)藍(lán)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(fù)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(xiàn)位于第四周期，基態(tài)原子中有4個(gè)未成對(duì)電子，外圍電子排布為3d⁶4s²，則F是Fe元素，W的+1價(jià)陽(yáng)離子正好充滿K，L，M三個(gè)電子層，則W為銅元素，
（1）金屬性越強(qiáng)，第一電離能越小．根據(jù)泡利不相容原理，原子核外有幾個(gè)電子，就有幾種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，有幾種ns、np、nd的電子填充表示符號(hào)，就有幾個(gè)能級(jí)；
（2）根據(jù)相似相溶原理和形成氫鍵增大溶解程度；
（3）根據(jù)等電子體，結(jié)構(gòu)相似原理；
（4）根據(jù)化合價(jià)規(guī)則和電荷守恒書(shū)寫(xiě)；
（5）根據(jù)均攤原則，可知每1/8晶胞中，F(xiàn)e³⁺、Fe²⁺、SCN^-各占0.5、0.5、3個(gè)．所以一個(gè)晶胞中獨(dú)立占有Fe³⁺、Fe²⁺、SCN^-分別為4、4、24個(gè)，K⁺與Fe³⁺、Fe²⁺的比值為1：1：1，所以K⁺有4個(gè)；
（6）根據(jù)結(jié)構(gòu)式可知含有的鍵型，[S-C≡N]^-中C形成共價(jià)三鍵，所以是SP雜化，乙二胺中C原子形成的是四個(gè)共價(jià)單鍵，所以是sp³雜化．

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(guò)藍(lán)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(fù)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(xiàn)位于第四周期，基態(tài)原子中有4個(gè)未成對(duì)電子，外圍電子排布為3d⁶4s²，則F是Fe元素，W的+1價(jià)陽(yáng)離子正好充滿K，L，M三個(gè)電子層，則W為銅元素，
（1）根據(jù)金屬性越強(qiáng)，第一電離能越小，可知在A、B、C、D、E、F、W幾種元素中第一電離能最小的是K，D為氯元素，它的原子核外有17個(gè)電子，也就有17種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；有 5種不同能級(jí)的電子，基態(tài)的Fe³⁺核外電子排布式是 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵，
故答案為：K；17；5；1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵；
（2）由于氨分子與水分子之間能形成氫鍵，溶解度增大，所以氨氣的溶解度遠(yuǎn)大于甲烷和硫化氫，
故答案為：NH₃與H₂O分子間存在氫鍵，CH₄、H₂S分子與H₂O分子間不存在氫鍵；
（3）化合物KSCN中的陰離子與CS₂互為等電子體，根據(jù)等電子體結(jié)構(gòu)相似可知，該陰離子的電子式是[]^-，
故答案為：[]^-；
（4）FeCl₃與KSCN溶液混合，得到含多種配合物的血紅色溶液，其中配位數(shù)為5的配合物的化學(xué)式是K₂Fe（SCN）₅或K₂[Fe（SCN）₅]，
故答案為：K₂Fe（SCN）₅或K₂[Fe（SCN）₅]；
（5）根據(jù)均攤原則，可知每1/8晶胞中，F(xiàn)e³⁺、Fe²⁺、SCN^-各占0.5、0.5、3個(gè)．所以一個(gè)晶胞中獨(dú)立占有Fe³⁺、Fe²⁺、SCN^-分別為4、4、24個(gè)，K⁺與Fe³⁺、Fe²⁺的比值為1：1：1，所以K⁺有4個(gè)，
故答案為：4；
（6）根據(jù)結(jié)構(gòu)式可知該配離子中含有的鍵型為配位鍵、極性鍵、非極性鍵，故選abd，[S-C≡N]^-中C形成共價(jià)三鍵，所以是SP雜化，乙二胺中C原子形成的是四個(gè)共價(jià)單鍵，所以是sp³雜化，
故答案為：abd； sp、sp³．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了電子排布式、電子式、配合物、晶胞的計(jì)算、化學(xué)鍵等知識(shí)點(diǎn)，涉及的點(diǎn)較多，有一定的難度，解題時(shí)注意物質(zhì)結(jié)構(gòu)知識(shí)的靈活運(yùn)用．