Question

【題目】A、B、C、D、E是元素周期表中原子序數(shù)依次增大的前四周期元素。A、B、C同周期，且A元素原子核外s能級(jí)有1個(gè)未成對(duì)電子；C元素的原子序數(shù)比B多1，且C元素的原子核外p電子比s電子少1；D元素的原子價(jià)電子有6個(gè)未成對(duì)電子，它的一種化合物常用于檢驗(yàn)酒駕；E元素的原子序數(shù)為27。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）第一電離能介于A和C之間的同周期元素有________________（填元素符號(hào)）。

（2）C元素的最高價(jià)氧化物所對(duì)應(yīng)的水化物在水溶液中能完全電離，電離所得陰離子的空間構(gòu)型為____________，寫(xiě)出任意一種與該陰離子互為等電子體的微粒的化學(xué)式___________。

（3）與B元素同主族的元素硅，其四鹵化物的沸點(diǎn)和鉛的二鹵化物熔點(diǎn)如圖所示：

①SiX4的沸點(diǎn)依F、Cl、Br、I次序升高的原因是_________________________。

②結(jié)合PbX2的熔點(diǎn)的變化規(guī)律，推斷如下物質(zhì)的熔點(diǎn)高低：NaCl_______MgO（填“<”、“>”或“=”）。

（4）元素D可以形成如圖所示的配合物，該配合物中所含化學(xué)鍵的類型不包括________（填字母）。

a、極性共價(jià)鍵 b、非極性共價(jià)鍵 c、配位鍵 d、離子鍵

e、金屬鍵 f、σ鍵 g、π鍵

（5）已知E3+可形成配位數(shù)為6的配合物�，F(xiàn)有橙黃色和紫紅色兩種E的配合物，其組成均可表示為ECl3·nNH3。為測(cè)定這兩種配合物晶體的化學(xué)式，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):

a．分別取等質(zhì)量的兩種晶體的樣品配成溶液；

b．向兩種溶液中分別滴入AgNO3溶液，均產(chǎn)生白色沉淀；

c．沉淀完全后分別過(guò)濾，經(jīng)洗滌干燥后稱量，發(fā)現(xiàn)紫紅色晶體產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量與橙黃色晶體產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量之比為2∶3 。則紫紅色晶體的化學(xué)式為______________（用配合物的形式寫(xiě)出化學(xué)式，且E用元素符號(hào)表示，n用具體數(shù)字表示）。

Answer 1

【答案】Be、B、C、O 平面三角形 CO32- 或SO3 組成和結(jié)構(gòu)相似的分子，隨著相對(duì)分子質(zhì)量增大，范德華力增強(qiáng)，沸點(diǎn)升高 < e [Co(NH3)5Cl]Cl2

【解析】

A、B、C、D、E是元素周期表中原子序數(shù)依次增大的前四周期元素。D元素的原子價(jià)電子有6個(gè)未成對(duì)電子，只能屬于過(guò)渡元素，價(jià)電子排布式為3d54s1，故D為Cr；E元素的原子序數(shù)為27，故E為Co；C元素的原子核外p電子比s電子少1，核外電子排布式為1s22s22p3，故C為N元素。A、B、C同周期，C元素的原子序數(shù)比B多1，則B為C元素；A元素原子核外s能級(jí)有1個(gè)未成對(duì)電子，則A為Li元素。

(1)同周期元素，隨原子序數(shù)增大第一電離能呈增大趨勢(shì)，但IIA族、VA族的第一電離能高于同周期相鄰元素；

(2)C元素的最高價(jià)氧化物的水化物在水溶液中能完全電離，陰離子為NO3-，結(jié)合價(jià)層電子對(duì)數(shù)=σ鍵電子對(duì)數(shù)+(a-xb)計(jì)算判斷，結(jié)合等電子體的概念分析判斷；

(3)①SiX4組成結(jié)構(gòu)相似，均為分子晶體，隨著相對(duì)分子質(zhì)量增大，分子間作用力增大，熔沸點(diǎn)升高；②由圖可知，PbX2的化學(xué)式相似，但PbF2和PbCl2的熔點(diǎn)比PbBr2和PbI2的高，說(shuō)明它們的晶體類型不同，結(jié)合各種類型的晶體的熔點(diǎn)高低的判斷方法判斷；

(4)碳原子之間形成非極性鍵，C與H原子、O原子之間形成極性鍵，水分子中O、H原子之間也形成極性鍵，O原子與Cr之間形成配位鍵，內(nèi)界配離子與外界氯離子之間形成離子鍵，單鍵為σ鍵，雙鍵含σ鍵、π鍵；

(5)Co3+的配位數(shù)均為6，往待測(cè)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，紫紅色晶體產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量與橙黃色晶體產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量之比為2∶3，可知紫紅色晶體中有2個(gè)氯離子在外界，橙黃色晶體中有3個(gè)氯離子在外界，據(jù)此推斷化學(xué)式。

根據(jù)上述分析，A為Li元素，B為C元素，C為N元素，D為Cr元素，E為Co元素。

(1)同周期元素，隨原子序數(shù)增大第一電離能呈增大趨勢(shì)，但IIA族、VA族的第一電離能高于同周期相鄰元素，故第一電離能：N＞O＞C＞Be＞B＞Li，第一電離能介于A和C之間的同周期元素有Be、B、C、O，故答案為：Be、B、C、O；

(2)C元素的最高價(jià)氧化物的水化物在水溶液中能完全電離，陰離子為NO3-，NO3-中N原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)=3+=3，無(wú)孤電子對(duì)，VSEPR模型即為離子空間構(gòu)型，即NO3-的空間構(gòu)型為：平面正三角形；與該陰離子互為等電子體的微粒，可以用S原子替換N原子與1個(gè)單位負(fù)電荷，可以用C原子、1個(gè)單位負(fù)電荷替換N原子，兩種等電子體微粒為SO3、CO32-等，故答案為：平面正三角形；SO3(或CO32-)；

(3)①SiX4熔沸點(diǎn)逐漸升高，SiX4組成和結(jié)構(gòu)相似，均為分子晶體，隨著相對(duì)分子質(zhì)量增大，分子間作用力增大，熔沸點(diǎn)升高，故答案為：SiX4都為組成和結(jié)構(gòu)相似的分子，隨著相對(duì)分子質(zhì)量增大，分子間作用力增強(qiáng)，沸點(diǎn)升高；

②由圖可知，PbX2的化學(xué)式相似，但PbF2和PbCl2的熔點(diǎn)比PbBr2的高，說(shuō)明PbF2和PbCl2為離子晶體，PbBr2和PbI2的熔點(diǎn)遞變規(guī)律與SiX4的熔點(diǎn)遞變規(guī)律相似，即PbBr2和PbI2為分子晶體。離子晶體中離子的電荷越多，離子半徑越小，晶格能越大，熔點(diǎn)越高，因此熔點(diǎn)：NaCl＜MgO，故答案為：＜；

(4)碳原子之間形成非極性鍵，C與H原子、O原子之間形成極性鍵，水分子中O、H原子之間也形成極性鍵，O原子與Cr之間形成配位鍵，內(nèi)界配離子與外界氯離子之間形成離子鍵，單鍵為σ鍵，雙鍵含σ鍵、π鍵，沒(méi)有金屬鍵，故答案為：e；

(5)Co3+的配位數(shù)均為6，往待測(cè)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，紫紅色晶體產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量與橙黃色晶體產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量之比為2∶3，可知紫紅色晶體中外界含2個(gè)氯離子，橙黃色晶體中外界含3個(gè)氯離子，則紫紅色晶體的化學(xué)式為[Co(NH3)5Cl]Cl2，故答案為：[Co(NH3)5Cl]Cl2。