Question

已知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A＜B＜C＜D＜E＜F。其中A、B、C是同一周期的非金屬元素。化合物DC的晶體為離子晶體，D的二價陽離子與C的陰離子具有相同的電子層結構。AC₂為非極性分子。B、C的氫化物的沸點比它們同族相鄰周期元素氫化物的沸點高。E元素是第四周期元素中未成對電子數最多的元素，ECl₃能與B、C的氫化物形成六配位的配合物，且兩種配體的物質的量之比為2∶1，1mol配合物與足量的AgNO₃溶液反應能立即生成3molAgCl。F原子的一種核素的質量數為65，中子數為 36。請根據以上情況，回答下列問題：（答題時要用元素符號表示）

（1）B氫化物與HCl反應生成的含有B元素粒子的空間構型是       .F元素原子的最外層電子數為        個。

（2）B₃^-離子分別與AC₂、由B、C組成的氣態化合物互為等電子體，則B、C組成的化合物化學式為               ；B₃^-離子還可以和一價陰離子互為等電子體，這陰離子電子式為         ，這種陰離子常用于檢驗日常生活中的一種金屬陽離子，這金屬陽離子符號為        

（3）A、B、C的第一電離能由小到大的順序為              

（4）E³⁺的核外電子排布式是                 ，ECl₃形成的六配位的配合物化學式為             。

（5）B的最高價氧化物對應的水化物的稀溶液與D的單質反應時，B被還原到最低價，該反應的化學方程式是              

（6）在F的+1價氧化物的晶胞結構如圖，F為　　　球（“黑”“白”）

 

 

Answer 1

【答案】

(15分）（1）正四面體型(1分) 1 (1分)   （2）N₂O(1分)   (1分)  Fe³⁺ (1分)

（3）C＜O＜N    (2分)      （4）1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d³ (2分)  [Cr(NH₃)₄(H₂O)₂]Cl₃  (2分)

（5）4Mg＋10HNO₃＝4Mg(NO₃)₂＋NH₄NO₃＋3H₂O (2分)  （6）黑  ( 2分)

【解析】

試題分析：A、B、C是同一周期的非金屬元素, AC₂為非極性分子，因此A是碳元素，C是氧元素。B的原子序數介于A和C正價，所以B是氮元素。化合物DC的晶體為離子晶體，D的二價陽離子與C的陰離子具有相同的電子層結構，所以D是鎂元素。E元素是第四周期元素中未成對電子數最多的元素，則E是鉻元素。F原子的一種核素的質量數為65，中子數為 36，則F的原子序數是65－36＝29，即F是銅元素。

（1）B氫化物是氨氣，與HCl反應生成的含有B元素粒子是NH₄^＋，其空間構型是正四面體型；根據構造原理可知，銅原子的最外層電子是4s¹，所以最外層電子數是1個。

（2）原子數和價電子數分別都相等的是等電子體，B₃^-離子含有3×5＋1＝16個價電子，所以B₃^-離子分別與AC₂、由B、C組成的氣態化合物互為等電子體，則B、C組成的化合物化學式為N₂O。B₃^-離子還可以和一價陰離子互為等電子體，這種陰離子應該是SCN^－離子，其電子式為，該陰離子常用于檢驗Fe^3＋。

（3）同周期第一電離能自左而右具有增大趨勢，所以第一電離能O＞C。由于氮元素原子2p能級有3個電子，處于半滿穩定狀態，能量較低，第一電離能大于相鄰元素，所以A、B、C的第一電離能由小到大的順序為C＜O＜N。

（4）根據構造原理可知，E³⁺的核外電子排布式是1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d³；ECl₃能與B、C的氫化物形成六配位的配合物，且兩種配體的物質的量之比為2∶1，1mol配合物與足量的AgNO₃溶液反應能立即生成3molAgCl，這說明氯離子不參與配位鍵的形成。由于Cr元素的化合價是＋3價，所以所以該配位化合物中含有6個配體，其中氨氣是4個，水是2個，因此該配位化合物的化學式是[Cr(NH₃)₄(H₂O)₂]Cl₃。

（5）B的最高價氧化物對應的水化物的稀溶液與D的單質反應時，B被還原到最低價，由于氮元素的最低價是－3價，這說明還原產物是硝酸銨，所以該反應的化學方程式是4Mg＋10HNO₃＝4Mg(NO₃)₂＋NH₄NO₃＋3H₂O。

（6）根據晶胞的結構并結合均攤法可知，白球個數＝8×＋1＝2個，黑球個數是4個，即二者的個數之比是1:2。又因為F的+1價氧化物是Cu₂O，所以F是黑球。

考點：考查元素周期表的結構和元素周期律、核外電子排布、第一電離能、等電子體、電子式、空間構型、晶體結構以及氧化還原反應方程式的書寫等