Question

C、N、O、Al、P、Fe是六種常見元素．
（1）P位于元素周期表第三周期第

 

族．

 

的基態(tài)原子核外有1個未成對電子Fe的基態(tài)原子電子排布式為

 

．
（2）用“＜”或“＞”填空：

第一電離能	半徑	電負(fù)性	沸點(diǎn)
N   O	Al   N	O   P	CH4   NH3

（3）放置時間較長的FeSO₄溶液因部分被氧化而顯黃色，驗證其已被氧化的試劑是

 

（填化學(xué)式），現(xiàn)象是

 

，驗證其未完全被氧化的試劑是

 

（化學(xué)式）．
（4）①25℃時1mol Fe （s）在O₂中燃燒生成Fe₃O₄（s），放出372.8kJ熱量，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式

 

．
②已知：4A1（s）+3O₂（g）═2Al₂O₃（s）△H=-3351.4kJ?mol^-l
則：3Fe₃O₄（s）+8A1 （s）═4Al₂O₃（s）+9Fe（s）△H=

 

kJ?mol^-1．

Answer 1

考點(diǎn)：元素電離能、電負(fù)性的含義及應(yīng)用,原子核外電子排布,用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的計算

專題：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,原子組成與結(jié)構(gòu)專題

分析：（1）P元素位于元素周期表第三周期第ⅤA族；Al最外層3個電子，其3p上電子未成對；Fe為26號元素，據(jù)此書寫Fe的基態(tài)原子排布式；
（2）同一周期元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而增大，但是N的p層半充滿，是特殊情況；
電子層數(shù)越多，半徑越大；
元素的非金屬性越強(qiáng)，其電負(fù)性越大；
由于氨氣中存在氫鍵，故熔沸點(diǎn)較高；
（3）依據(jù)鐵離子遇到硫氰酸鉀溶液形成血紅色溶液判斷鐵離子的存在；酸性KMnO₄溶液加入和亞鐵離子反應(yīng)褪色可以證明亞鐵離子的存在；
（4）①Fe （s）在O₂中燃燒生成Fe₃O₄（s），依據(jù)熱化學(xué)反應(yīng)方程式書寫注意事項書寫即可；
②利用蓋斯定律，將已知的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行變換可得鋁熱反應(yīng)方程式．

解答： 解：（1）P元素位于元素周期表第三周期第ⅤA族；Al最外層3個電子，其3p上電子未成對；Fe為26號元素，F(xiàn)e的基態(tài)原子排布式為：[Ar]3d⁶4s²，
故答案為：ⅤA；Al；[Ar]3d⁶4s²；
（2）同一周期元素，隨著原子序數(shù)的增加，原子核對核外電子的吸引力增強(qiáng)，第一電離能增大，但是由于N元素的2p處于半充滿狀態(tài)，所以第一電離能：N＞O；電子層數(shù)越多，半徑越大，由于Al處于第三周期，N處于第二周期，故原子半徑，Al＞N；元素的非金屬性越強(qiáng)，其電負(fù)性越大，故O＞P；由于氨氣中存在氫鍵，故氨氣的沸點(diǎn)高于甲烷，故答案為：＞；＞；＞；＜；
（3）若FeSO₄溶液變質(zhì)，則溶液中有鐵離子生成，由于鐵離子遇到硫氰酸鉀溶液形成血紅色溶液，故可以利用KSCN來驗證是否變質(zhì)，由于亞鐵離子具有還原性，高錳酸鉀溶液具有氧化性，故酸性KMnO₄溶液加入和亞鐵離子反應(yīng)褪色可以證明亞鐵離子的存在，故答案為：KSCN；溶液顯紅色；KMnO₄；
（4）①1mol Fe（s）能與

2

3

molO₂（g）放出反應(yīng)放出372.8kJ熱量，那么3molFe反應(yīng)放熱為：3×372.8=1118.4kJ，則其熱化學(xué)方程式為：3Fe（s）+2O₂（g）=Fe₃O₄（g）△H=-1118.4kJ/mol，故答案為：3Fe（s）+2O₂（g）=Fe₃O₄（g）△H=-1118.4kJ/mol；
②3Fe（s）+2O₂（g）=Fe₃O₄（g）△H=-1118.4kJ/mol       a
4A1（s）+3O₂（g）═2Al₂O₃（s）△H=-3351.4kJ?mol^-l b
2b-3a得出：3Fe₃O₄（s）+8A1 （s）═4Al₂O₃（s）+9Fe（s）△H=2×（-3351.4）-3×（-1118.4）=-3347.6kJ/mol，
故答案為：-3347.6．

點(diǎn)評：本題考查了元素周期表以及元素周期律的應(yīng)用，以此為載體，考查了蓋斯定律、氧化還原反應(yīng)，鐵離子與亞鐵離子的驗證等，難度中等．