Question

A、B、C、D、E、F六種元素，A、B、C屬于第四周期且單質(zhì)均為固體．基態(tài)時，A、B原子核外電子均成對，且核電荷數(shù)A＞B，原子半徑A＜B；C與A在周期表屬于同一區(qū)的元素，原子半徑接近．如圖是金屬B和C所形成的某種合金的晶胞結構示意圖；D、E、F在周期表中屬于同一區(qū)，D原子在基態(tài)時p軌道半充滿且電負性是同族元素中最大的；E的逐級電離能數(shù)據(jù)有兩次突躍，E原子的第一電離能至第四電離能（kJ/mol）分別為：578、1817、2745、11575；F原子有三個能層，E與F能形成原子數(shù)目比為1：3，熔點為190℃的化合物Q．請回答：
（1）寫出A的基態(tài)核外電子排布式

 

．
（2）用最簡式表示B、C合金的組成

 

用元素符號表示）．
（3）C²⁺和A²⁺都能與NH₃、H₂O等形成配位數(shù)為4的配合物．[A（NH₃）₄]²⁺和[C（NH₃）₄]²⁺的空間結構不同，但都具有對稱的空間構型，[C（NH₃）₄]²⁺中的兩個NH₃被兩個Cl^-取代能得到兩種不同結構的產(chǎn)物，則[C（NH₃）₄]²⁺的空間構型為

 

，[A（NH₃）₄]²⁺中A的雜化方式為

 

．
（4）C的硫酸鹽的水溶液中，逐滴加入D的氫化物的水溶液，至過量，該過程涉及的離子反應方程式是

 

，

 

．
（5）實驗測得氣態(tài)無水Q在1.01ⅹ10⁵Pa，t₁℃的密度為5.00g/L，氣體摩爾體積為53.4L/mol，則此時Q的組成為（寫化學式）

 

，Q屬于

 

晶體．

Answer 1

考點：位置結構性質(zhì)的相互關系應用,原子核外電子排布,判斷簡單分子或離子的構型,原子軌道雜化方式及雜化類型判斷

專題：

分析：D原子在基態(tài)時p軌道半充滿且電負性是同族元素中最大的，所以D為氮元素，D、E、F在周期表中屬于同一區(qū)，都是p區(qū)元素，E的逐級電離能數(shù)據(jù)有兩次突躍，說明E核外有3個能層，E原子的第一電離能至第四電離能（kJ/mol）分別為：578、1817、2745、11575，說明E最外層有3個電子，所以E為鋁元素，F(xiàn)原子有三個能層，E與F能形成原子數(shù)目比為1：3，熔點為190℃的化合物Q，Q為分子晶體，F(xiàn)為-1價，所以F為氯元素，Q為AlCl₃，A、B、C屬于第四周期且單質(zhì)均為固體原子處于基態(tài)時，A、B原子核外電子均成對，A、B原子外圍電子排布為4s²、3d¹⁰4s²、4s²4p⁶，且核電荷數(shù)A＞B，故B為鈣元素，A為鋅元素；C與A在周期表屬于同一區(qū)的元素，屬于ds區(qū)，原子半徑接近，故C為銅元素，據(jù)此答題．

解答： 解：D原子在基態(tài)時p軌道半充滿且電負性是同族元素中最大的，所以D為氮元素，D、E、F在周期表中屬于同一區(qū)，都是p區(qū)元素，E的逐級電離能數(shù)據(jù)有兩次突躍，說明E核外有3個能層，E原子的第一電離能至第四電離能（kJ/mol）分別為：578、1817、2745、11575，說明E最外層有3個電子，所以E為鋁元素，F(xiàn)原子有三個能層，E與F能形成原子數(shù)目比為1：3，熔點為190℃的化合物Q，Q為分子晶體，F(xiàn)為-1價，所以F為氯元素，Q為AlCl₃，A、B、C屬于第四周期且單質(zhì)均為固體原子處于基態(tài)時，A、B原子核外電子均成對，A、B原子外圍電子排布為4s²、3d¹⁰4s²、4s²4p⁶，且核電荷數(shù)A＞B，故B為鈣元素，A為鋅元素；C與A在周期表屬于同一區(qū)的元素，屬于ds區(qū)，原子半徑接近，故C為銅元素，
（1）A為鋅元素，是30號元素，它的基態(tài)核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²，故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²；
（2）B為Ca，C為Cu，根據(jù)合金的晶胞結構示意圖利用均攤法可知，原子半徑較大的為鈣原子，在每個晶胞中含有Ca原子數(shù)為12×

1

6

+2×

1

2

=3，含有Cu原子數(shù)為18×

1

2

+6=15，所以合金化學式為CaCu₅，故答案為：CaCu₅；
（3）A為鋅元素、C為銅元素，[Zn（NH₃）₄]²⁺和[Cu（NH₃）₄]²⁺都具有對稱的空間構型，[Cu（NH₃）₄]²⁺中的兩個NH₃被兩個Cl^-取代能得到兩種不同結構的產(chǎn)物，[Cu（NH₃）₄]²⁺的空間構型為平面正方形；[Zn（NH₃）₄]²⁺中的兩個NH₃被兩個Cl^-取代只能得到一種產(chǎn)物；[Zn（NH₃）₄]²⁺為正四面體結構，Zn采取sp³雜化，
故答案為：平面正方形；sp³；
（4）（4）將氨水滴入硫酸銅溶液中，首先發(fā)生反應Cu²⁺+2NH₃?H₂O=Cu（OH）₂↓+2NH₄⁺，出現(xiàn)藍色沉淀，繼續(xù)滴加氨水，反應為Cu（OH）₂+4NH₃．H₂O=[Cu（NH₃）₄]²⁺+4H₂O+2OH^-，藍色沉淀溶解，溶液呈深藍色，故答案為：Cu²⁺+2NH₃?H₂O=Cu（OH）₂↓+2NH₄⁺；Cu（OH）₂+4NH₃．H₂O=[Cu（NH₃）₄]²⁺+4H₂O+2OH^-．
（5）實驗測得氣態(tài)無水Q在1.01ⅹ10⁵Pa，t₁℃的密度為5.00g/L，氣體摩爾體積為53.4L/mol，該化合物的摩爾質(zhì)量為5.00g/L×53.4L/mol=267g/mol，令化合物Q化學式為（AlCl₃）_n，所以：n×（27+35.5×3）=267，解得n=2，所以化合物Q化學式為Al₂Cl₆．化合物Q熔點為190℃，熔點低，化合物Q是分子晶體，
故答案為：Al₂Cl₆；分子．

點評：本題考查核外電子排布規(guī)律、原子結構與物質(zhì)關系、晶體結構與化學鍵等，難度中等，根據(jù)核外電子排布推斷元素是關鍵，是對知識的綜合考查．