Question

【題目】根據(jù)下列四種元素的第一至第四電離能數(shù)據(jù)（單位：kJ/mol），回答下面各題：

元素代號(hào)	I1	I2	I3	I4
R	500	4600	6900	9500
S	740	1500	7700	10500
T	580	1800	2700	11600
U	420	3100	4400	5900

(1)在周期表中，最可能處于同一族的是___________

A．S和U B．S和T C．T和U D．R和T E．R和U

(2)T的氯化物的化學(xué)式為___________________

(3)如果U元素是短周期的元素，你估計(jì)它的第2次電離能飛躍數(shù)據(jù)將是第_____個(gè)。

(4)如果R、S、T是同周期的三種主族元素，則它們的原子序數(shù)由小到大的順序是_________，其中元素_______的第一電離能反常高的原因是_____________。

【答案】 E TCl3 10 R<S<T S S元素的最外層電子處于s能級全滿，能量較低，比較穩(wěn)定，失去一個(gè)電子吸收的能量較多

【解析】試題分析：本題考查電離能的分析和電離能的應(yīng)用。R的各級電離能：I1I2I3I4，R的第二電離能遠(yuǎn)大于第一電離能，R原子的最外層有1個(gè)電子；S的各級電離能：I1I2I4，S的第三電離能遠(yuǎn)大于第二電離能，S原子的最外層有2個(gè)電子；T的各級電離能：I1I2I3I4，T的第四電離能遠(yuǎn)大于第三電離能，T原子的最外層有3個(gè)電子；U的各級電離能：I1I2I3I4，U的第二電離能遠(yuǎn)大于第一電離能，U原子的最外層有1個(gè)電子。

（1）根據(jù)上述分析，R原子和U原子的最外層有1個(gè)電子，最可能都處于IA族，最可能處于同一族的是R和U，答案選E。

（2）T原子的最外層有3個(gè)電子，T的化合價(jià)為+3價(jià)，T的氯化物的化學(xué)式為TCl3。

（3）根據(jù)上述分析，U的第1次電離能飛躍是失去第2個(gè)電子，U是短周期元素，估計(jì)U的第2次電離能飛躍是失去第10個(gè)電子時(shí)發(fā)生。

（4）若R、S、T是同周期的三種主族元素，R的最外層電子數(shù)為1，R位于第IA族，S的最外層電子數(shù)為2，S位于第IIA族，T的最外層電子數(shù)為3，T位于IIIA族，它們的原子序數(shù)由小到大的順序?yàn)?/span>RST。其中元素S的第一電離能反常的高，原因是：S的價(jià)電子排布式為ns2，S元素的最外層的s能級為全充滿，能量較低，比較穩(wěn)定，失去一個(gè)電子吸收的能量較多。

點(diǎn)睛：解答本題的關(guān)鍵是理解各級電離能與元素原子的最外層電子數(shù)之間的關(guān)系，如果某元素的In＋1In，該元素原子的最外層電子數(shù)為n。知道同一周期中第IIA族、第VA族元素的第一電離能大于相鄰元素的原因。

【題型】填空題
【結(jié)束】
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【題目】有原子序數(shù)依次增大的A、B、C、D、E、F、G七種元素，A元素的原子是周期表中半徑最小的原子，B原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的1.5倍，元素C在自然界中形成物質(zhì)種類最多，E、F、G三種元素原子的質(zhì)子數(shù)之和為62，E元素原子2p軌道上有兩個(gè)未成對電子，G元素原子4p軌道上有1個(gè)未成對電子，且它的陰離子具有跟氪相同的電子層結(jié)構(gòu)，E、F、G能夠形成多種常見的鹽。請回答下列問題：

(1)E元素原子的價(jià)層電子的電子排布圖為________；F元素原子基態(tài)時(shí)的電子排布式：______，E、F形成的化合物之一能夠與水反應(yīng)放出氣體，寫出該化合物與水反應(yīng)的離子方程式：______。

(2)B、D、F均可與G形成化合物

①用電子式表示F、G形成的化合物的過程：__________。

②BG3和DG3中心原子的雜化方式分別為__________和____________。電負(fù)性大小關(guān)系為B____D；第一電離能介于B和D之間的第二周期元素有________種。

(3)C、E能形成兩種常見的化合物，根據(jù)等電子原理，寫出CE分子的結(jié)構(gòu)式____。

(4)由A、C、E形成的氣態(tài)化合物X，其分子的空間構(gòu)型是___；1 molX分子中σ鍵的數(shù)目為____；X可被催化氧化，該反應(yīng)的催化劑含有Cu、Zn、Ag、Fe等元素。基態(tài)Fe原子的電子排布了____________個(gè)能級，有_________個(gè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，在周期表中在_______區(qū)。向黃色FeCl3溶液中加入無色KSCN溶液，溶液變成紅色。該反應(yīng)在有的教材中用方程式FeCl3+3KSCN==Fe(SCN)3+3KCl表示。生成物中KCl既不是難溶物、難電離的物質(zhì)，也不是易揮發(fā)物質(zhì)，該反應(yīng)之所以能進(jìn)行的原因是___________。經(jīng)研究表明Fe(SCN)3是配合物，F(xiàn)e3+與SCN－不僅能以1：3的個(gè)數(shù)比配合，還可以其他個(gè)數(shù)比配合。

①所得Fe3+和SCN－的配合物中，主要是Fe3+與SCN－以個(gè)數(shù)比1：1配合所得離子顯紅色。該配合物離子的化學(xué)式是__________________。

②若Fe3+與SCN－以個(gè)數(shù)比1：5配合，則FeCl3與KSCN在水溶液中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式可以表示為___________。

Answer 1

【答案】 1s22s22p63s23p64s1 2K2O2+2H2O=4K++4OH-+O2↑ sp2 sp3 ＜ 3 CO（或CO） 平面三角形 3NA 7 26 d Fe(SCN)3是難電離物質(zhì) [Fe(SCN)]2+ FeCl3+5KSCN==K2[Fe(SCN)3]+3KCl

【解析】試題分析：本題考查物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，涉及元素的推斷、價(jià)電子排布圖和核外電子排布式的書寫、第一電離能和電負(fù)性大小的比較、離子方程式和電子式的書寫、雜化方式和分子空間構(gòu)型的判斷、等電子原理、配合物的形成等。A元素的原子是周期表中半徑最小的原子，A為H元素；B原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的1.5倍，B為B元素；元素C在自然界中形成物質(zhì)種類最多，C為C元素；E的原子序數(shù)大于C，E元素原子2p軌道上有兩個(gè)未成對電子，E為O元素；D的原子序數(shù)介于C和E之間，D為N元素；G元素原子4p軌道上有1個(gè)未成對電子，其價(jià)電子排布可能為4s24p1或4s24p5，G的陰離子具有跟氪相同的電子層結(jié)構(gòu)，G為Br元素；E、F、G三種元素原子的質(zhì)子數(shù)之和為62，F的質(zhì)子數(shù)為62-8-35=19，F為K元素。

（1）E為O元素，基態(tài)O原子的核外電子排布式為1s22s22p4，價(jià)電子排布圖為。F為K元素，根據(jù)構(gòu)造原理，基態(tài)K原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p64s1。O與K形成的能夠與水反應(yīng)放出氣體的化合物為K2O2，K2O2與水反應(yīng)的離子方程式為2K2O2+2H2O=4K++4OH-+O2↑。

（2）①F為K元素，G為Br元素，K與Br形成的化合物為KBr，KBr的形成過程用電子式表示為。

②BG3為BBr3，中心原子B上的孤電子對數(shù)為（3-31）=0，B的價(jià)層電子對數(shù)為0+3=3，B原子的雜化方式為sp2雜化。DG3為NBr3，中心原子N上的孤電子對數(shù)為（5-31）=1，N的價(jià)層電子對數(shù)為1+3=4，N原子的雜化方式為sp3雜化。非金屬性BN，電負(fù)性B（B）D（N）。B和N都是第二周期元素，第二周期元素中第一電離能介于B和N之間的有Be、C、O，有3種。

（3）C為C，E為O，C與O形成的常見化合物有CO、CO2，根據(jù)等電子原理，CO與N2互為等電子體，N2的結(jié)構(gòu)式為NN，則CO的結(jié)構(gòu)式為CO（或CO）。

（4）由A、C、E形成的氣態(tài)化合物X為HCHO，HCHO中C原子為sp2雜化，HCHO分子的空間構(gòu)型為平面三角形。HCHO中含2個(gè)C-H鍵、1個(gè)C=O鍵，單鍵全為σ鍵，雙鍵中含1個(gè)σ鍵和1個(gè)π鍵，1molHCHO分子中含3molσ鍵，即1molX中σ鍵的數(shù)目為3NA。Fe的原子序數(shù)為26，Fe原子核外有26個(gè)電子，根據(jù)構(gòu)造原理，基態(tài)Fe原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2，排布了1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s能級，共7個(gè)能級。原子核外各電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)都不相同，有26個(gè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。由于最后的6個(gè)電子填入3d能級，Fe在周期表中的d區(qū)。KCl既不是難溶物、難電離的物質(zhì)，也不是易揮發(fā)物質(zhì)，反應(yīng)“FeCl3+3KSCN=Fe（SCN）3+3KCl”能進(jìn)行的原因是：Fe（SCN）3是難電離物質(zhì)。

①Fe3+帶3個(gè)單位正電荷，SCN- 帶一個(gè)單位負(fù)電荷，配離子所帶電荷數(shù)等于中心離子和配體總電荷的代數(shù)和，則Fe3+與SCN-以個(gè)數(shù)比1:1形成的配離子帶2個(gè)單位正電荷，該配合物離子的化學(xué)式為[Fe（SCN）]2+。

②若Fe3+與SCN-以個(gè)數(shù)比1:5配合，則形成的配合物離子的化學(xué)式為[Fe（SCN）5]2-，反應(yīng)的化學(xué)方程式為FeCl3+5KSCN=K2[Fe（SCN）5]+3KCl。