Question

2．A、B、C、D四種元素的原子序數(shù)依次遞增，A、B的基態(tài)原子中L層未成對電子數(shù)分別為3、2，C在短周期主族元素中電負(fù)性最小，D元素被稱為繼鐵、鋁之后的第三金屬，其合金多用于航天工業(yè)，被譽為“21世紀(jì)的金屬”，其基態(tài)原子外圍電子占據(jù)兩個能級且各能級電子數(shù)相等．請回答下列問題：
（1）A、B、C三種元素的第一電離能由小到大的順序是Na＜O＜N（填元素符號）．
（2）D元素基態(tài)原子的核外電子排布式為[Ar]3d²4s²．
（3）白色晶體C₃AB₄中陰離子的空間立體構(gòu)型是正四面體，中心原子的雜化方式是sp³
（4）中學(xué)化學(xué)常見微粒中與A₂B互為等電子體的分子有CO₂或CS₂（任寫一種即可）．
（5）已知D³⁺可形成配位數(shù)為6的配合物．現(xiàn)有組成皆為DCl₃•6H₂O的兩種晶體，一種為綠色，另一種為紫色．為測定兩種晶體的結(jié)構(gòu)，分別取等量樣品進行如下實驗：①將晶體配成水溶液，②滴加足量AgNO₃溶液，③過濾出AgCl沉淀并進行洗滌、干燥、稱量；經(jīng)實驗測得產(chǎn)生的沉淀質(zhì)量：綠色晶體是紫色晶體的$\frac{2}{3}$．
依據(jù)測定結(jié)果可知綠色晶體的化學(xué)式為[TiCl（H₂O）₅]Cl₂•H₂O，該晶體中含有的化學(xué)鍵有abd
a．離子鍵     b．極性鍵      c．非極性鍵      d．配位鍵．

Answer 1

分析 A、B、C、D四種元素的原子序數(shù)依次遞增，A、B元素的基態(tài)原子L電子層中末成對電子數(shù)分別為3、2，則A原子核外電子排布式為1s²2s²2p³，A為氮元素；B的原子序數(shù)大于氮元素，則B原子核外電子排布式為1s²2s²2p⁴，B為氧元素；短周期主族元素中C元素的電負(fù)性最小，則C為Na元素；D元素被稱為繼鐵、鋁之后的第三金屬，其合金多用于航天工業(yè)，被譽為“21世紀(jì)的金屬”，其基態(tài)原子外圍電子占據(jù)兩個能級且各能級電子數(shù)相等，則D為Ti元素，結(jié)合元素周期率以及題目要求解答該題．

解答 解：（1）氮元素原子2p能級容納3個電子，為半滿穩(wěn)定狀態(tài)，能量較低，第一電離能高于同周期相鄰元素，結(jié)合金屬性越強第一電離能越小，則第一電離能由小到大的順序是Na＜O＜N，故答案為：Na＜O＜N；
（2）D為Ti元素，核外電子排布式為[Ar]3d²4s²，故答案為：[Ar]3d²4s²；
（3）該白色晶體為Na₃NO₄，NO₄^3-離子中N原子價層電子對數(shù)=4+$\frac{5+3-2×4}{2}$=4，N原子沒有孤對電子，故其為正四面體結(jié)構(gòu)，N原子采取sp³雜化，
故答案為：正四面體；sp³；
（4）A₂B為N₂O，價電子為16，含有3個原子，則對應(yīng)的等電子體為CO₂ 或CS₂，故答案為：CO₂ 或CS₂；
（5）Ti³⁺的配位數(shù)均為6，往待測溶液中滴入AgNO₃溶液，均產(chǎn)生白色沉淀，則有氯離子在配合物的外界，兩份沉淀，經(jīng)洗滌干燥后稱量，發(fā)現(xiàn)原綠色晶體的水溶液與AgNO₃溶液反應(yīng)得到的白色沉淀質(zhì)量為紫色晶體的水溶液反應(yīng)得到沉淀質(zhì)量的$\frac{2}{3}$，可知紫色晶體中含3個氯離子，綠色晶體中含2個氯離子，即綠色晶體的化學(xué)式為[TiCl（H₂O）₅]Cl₂•H₂O，含有離子鍵、極性鍵、配位鍵，
故答案為：[TiCl（H₂O）₅]Cl₂•H₂O；abd．

點評 本題物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，為高考常見題型，題目涉及核外電子排布、電離能、雜化軌道與微粒結(jié)構(gòu)、等電子體、配合物等，推斷元素是解題關(guān)鍵，注意掌握等電子體的概念，注意配合物中內(nèi)界離子與外界離子的區(qū)別，難度中等．