Question

【題目】Ⅰ.飲用水中含有砷會導致砷中毒，水體中溶解的砷主要以As(Ⅲ)亞砷酸鹽和As(Ⅴ)砷酸鹽形式存在。

(1)砷與磷為同一主族元素，砷的原子序數為________________。

(2)根據元素周期律，下列說法正確的是__________________。

a.酸性： H2SO4＞H3PO4＞H3AsO4

b.原子半徑：S＞P＞As

c.非金屬性：S＞P＞As

(3)關于地下水中砷的來源有多種假設，其中一種認為是富含砷的黃鐵礦(FeS2)被氧化為Fe(OH)3，同時生成SO42-，導致砷脫離礦體進入地下水。FeS2被O2氧化的離子方程式為______。

Ⅱ.(4)A、B、C、X是中學化學常見的物質，A、B、C均由短周期元素組成，轉化關系如圖：

若A、B、C中均含同一種常見金屬元素，該元素在C中以陰離子形式存在，將A、C的水溶液混合可得B的白色膠狀沉淀。

①A中含有的金屬元素為________(寫元素名稱)，它在周期表中的位置為______。

②該金屬元素的單質與某氧化物在高溫下反應，常用于焊接鐵軌及定向爆破，該反應的化學方程式為________。

Ⅲ.鐵及其化合物在生活中有廣泛應用。

(5)Fe3+基態核外電子排布式為______。

(6)氮化鐵晶體的晶胞結構如圖所示。該晶體中鐵、氮的微粒個數之比為______。

(7)某鐵的化合物結構簡式如圖所示：

①上述化合物中所含有的非金屬元素的電負性由大到小的順序為______(用元素符號表示)。

②上述化合物中氮原子的雜化方式為______。

Answer 1

【答案】33 ac 4FeS2+15O2+14H2O=4Fe(OH)3+8SO42-+16H+ 鋁 第三周期第ⅢA族 2Al+Fe2O3 2Fe+Al2O3 1s22s22p63s23p63d5 4∶1 O＞N＞C＞H sp2、sp3

【解析】

(1)磷原子核外電子數為15，砷與磷為同一主族元素，則砷的原子序數15+18=33，故答案為：33；

(2)a．同周期自左而右，非金屬性增強，最高價氧化物對應水化物酸性增強，同主族自上而下，非金屬性減弱，最高價氧化物對應水化物酸性減弱，酸性：H2SO4＞H3PO4＞H3AsO4，故a正確；b．同周期自左而右原子半徑減小，同主族自上而下原子半徑依次增大，原子半徑：As＞P＞S，故b錯誤；c．同周期自左而右非金屬性增強，同主族自上而下非金屬性減弱，非金屬性：S＞P＞As，故c正確；故答案為：ac；

(3)FeS2水溶液中被O2氧化生成硫酸、氫氧化鐵，反應的離子方程式為：4FeS2+15O2+14H2O=4Fe(OH)3+8SO42-+16H+，故答案為：4FeS2+15O2+14H2O=4Fe(OH)3+8SO42-+16H+；

Ⅱ.(4)若A、B、C中均含同一種常見金屬元素，該元素在C中以陰離子形式存在，則C為偏鋁酸根，將A、C的水溶液混合可得B的白色膠狀沉淀，由轉化關系可知，A含有鋁離子，B為氫氧化鋁，x為氫氧化鈉。

①A、B、C中含有的同一種常見金屬元素為鋁，它在周期表中的位置為第三周期第ⅢA族，故答案為：鋁；第三周期第ⅢA族；

②鋁與氧化鐵在高溫下反應生成氧化鋁和鐵，常用于焊接鐵軌及定向爆破，該反應的化學方程式為2Al+Fe2O3 2Fe+Al2O3，故答案為：2Al+Fe2O3 2Fe+Al2O3；

Ⅲ.(5)Fe是26號元素，核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2，先失去4s能級2個電子、再失去3d能級1個電子形成Fe3+，Fe3+基態核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d5，故答案為：1s22s22p63s23p63d5；

(6)氮化鐵晶體中：氮原子位于體內，只有1個，鐵原子個數為：8×+6×=4個，所以該晶體中鐵、氮的微粒個數之比為4∶1；故答案為：4∶1；

(7)①同周期從左向右，電負性逐漸增大，非金屬性越強，電負性越大，故電負性大小為O＞N＞C＞H，故答案為：O＞N＞C＞H；

②化合物中形成C=N雙鍵的N原子形成2個σ鍵，含有1對孤電子對，而形成單鍵的N原子，形成2個σ鍵，含有2對孤電子對，雜化軌道數目分別為3、4，N原子采取sp2、sp3雜化，故答案為：sp2、sp3。