Question

8．有A、B、C、D、E是前四期的元素，其中A元素和B元素的原子都有1個(gè)未成對(duì)電子，A⁺比B^-少一個(gè)電子層，B原子得一個(gè)電子填入3p軌道后，3p軌道已充滿；C原子有3能級(jí)，且有3個(gè)未成對(duì)電子；D的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的3倍．基態(tài)的E是前四周期中未成對(duì)電子數(shù)最多的原子．
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）E的基態(tài)原子的價(jià)電子排布式為3d⁵4s¹．
（2）M是由A⁺、B^-組成的化合物，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示．則A⁺的配位數(shù)為6．M的熔點(diǎn)小于（填“大于”或“小于”）化合物A₂D的熔點(diǎn)，理由是氯化鈉中離子半徑大于Na₂O、所帶電荷小于Na₂O，則氯化鈉熔點(diǎn)小于Na₂O．
（3）AC₃在受撞擊時(shí)生成兩種單質(zhì)，可用于汽車的安全氣囊．請(qǐng)寫(xiě)出其受撞擊時(shí)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式：3NaN₃$\frac{\underline{\;撞擊\;}}{\;}$Na₃N+4N₂↑．
（4）D元素與同周期相鄰元素的第一電離能由大到小的關(guān)系是F＞N＞O（用元素符號(hào)表示）．
（5）一定條件下，在EB₃的溶液中存在組成為[EB_n（H₂O）_6-n]^x+（n和x均為正整數(shù)）的配離子，將其通過(guò)氫離子交換樹(shù)脂（R-H），可發(fā)生離子交換反應(yīng)：[EB_n（H₂O）_6-n]^x++xR-H→Rx[EB_n（H₂O）_6-n]^x++xH⁺，交換出來(lái)的H⁺經(jīng)中和滴定，即可求出x和n，確定配離子的組成．將含0.0015mol[EB_n（H₂O）_6-n]^x+的溶液與R-H完全交換后，中和生成的H⁺需濃度為0.1200mol•L^-1NaOH 溶液25.00mL，可知該配離子的化學(xué)式為[CrCl（H₂O）₅]²⁺．

Answer 1

分析 有A、B、C、D、E是前四期的元素，其中A元素和B元素的原子都有1個(gè)未成對(duì)電子，B原子得一個(gè)電子填入3p軌道后，3p軌道已充滿，則B是Cl元素；
A⁺比B^-少一個(gè)電子層，A⁺為Na⁺離子，則A是Na元素；
C原子有3能級(jí)，且有3個(gè)未成對(duì)電子，C原子的外圍電子排布為ns²np³，是第ⅤA族元素，AC₃在受撞擊時(shí)生成兩種單質(zhì)，可用于汽車的安全氣囊，則C是N元素；
D的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的3倍，最外層電子數(shù)不超過(guò)8個(gè)，則D是O元素；
基態(tài)的E是前四周期中未成對(duì)電子數(shù)最多的原子，則E是Cr元素，再結(jié)合題目分析解答．

解答 解：有A、B、C、D、E是前四期的元素，其中A元素和B元素的原子都有1個(gè)未成對(duì)電子，B原子得一個(gè)電子填入3p軌道后，3p軌道已充滿，則B是Cl元素；
A⁺比B^-少一個(gè)電子層，A⁺為Na⁺離子，則A是Na元素；
C原子有3能級(jí)，且有3個(gè)未成對(duì)電子，C原子的外圍電子排布為ns²np³，是第ⅤA族元素，AC₃在受撞擊時(shí)生成兩種單質(zhì)，可用于汽車的安全氣囊，則C是N元素；
D的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的3倍，最外層電子數(shù)不超過(guò)8個(gè)，則D是O元素；
基態(tài)的E是前四周期中未成對(duì)電子數(shù)最多的原子，則E是Cr元素，
（1）E是Cr元素，其原子3d、4s電子為其價(jià)電子，3d、4s能級(jí)上分別含有5、1個(gè)電子，則E的基態(tài)原子的價(jià)電子排布式為3d⁵4s¹，故答案為：3d⁵4s¹；
（2）M是由Na⁺、Cl^-組成的化合物，Na⁺的配位數(shù)為6，NaCl、Na₂O都是離子晶體，離子晶體熔沸點(diǎn)與晶格能成正比，晶格能與離子所帶電荷成正比、與離子半徑成反比，所以NaCl熔點(diǎn)小于Na₂O，
故答案為：6；小于；氯化鈉中離子半徑大于Na₂O、所帶電荷小于Na₂O，則氯化鈉熔點(diǎn)小于Na₂O；
（3）NaN₃在受撞擊時(shí)生成兩種單質(zhì)Na和氮?dú)�，可用于汽車的安全氣囊，其受撞擊時(shí)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式：3NaN₃$\frac{\underline{\;撞擊\;}}{\;}$Na₃N+4N₂↑，故答案為：3NaN₃$\frac{\underline{\;撞擊\;}}{\;}$Na₃N+4N₂↑；
（4）同一周期元素，元素的第一電離能隨著原子序數(shù)增大而呈增大趨勢(shì)，但第IIA族、第VA族元素第一電離能大于其相鄰元素，D是O元素，位于第VIA族，則O元素與同周期相鄰元素的第一電離能由大到小的關(guān)系是F＞N＞O，故答案為：F＞N＞O；
（5）將含0.0015mol[EB_n（H₂O）_6-n]^x+的溶液與R-H完全交換后，中和生成的H⁺需濃度為0.1200mol•L^-1NaOH 溶液25.00mL，n（NaOH）=0.1200mol/L×0.025L=0.003mol，因?yàn)镹aOH和氫離子反應(yīng)以1：1反應(yīng)，所以n（H⁺）=n（NaOH）=0.003mol，根據(jù)：[EB_n（H₂O）_6-n]^x++xR-H→Rx[EB_n（H₂O）_6-n]^x++x H⁺知，[EB_n（H₂O）_6-n]^x+、H⁺的物質(zhì)的量之比為1：x=0.0015mol：0.003mol=1：2，則x=2，鉻離子為+3價(jià)，配離子總化合價(jià)為+2價(jià)，則氯離子個(gè)數(shù)為1，其化學(xué)式為：[CrCl（H₂O）₅]²⁺，
故答案為：[CrCl（H₂O）₅]²⁺．

點(diǎn)評(píng) 本題考查位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)相互關(guān)系及運(yùn)用，為高頻考點(diǎn)，涉及配合物化學(xué)式確定、元素周期律、晶體結(jié)構(gòu)、原子核外電子排布等知識(shí)點(diǎn)，明確物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)、原子核外電子排布特點(diǎn)等知識(shí)點(diǎn)是解本題關(guān)鍵，注意（1）中電子排布特點(diǎn)，為易錯(cuò)點(diǎn)．