Question

下表是元素周期表的一部分．表中所列的字母分別代表某一化學(xué)元素．

a

b

c

d

e

f

g

h

i

j

k

l

m

n

（1）如果給核外電子足夠的能量，這些電子便會擺脫原子核的束縛而離去．核外電子離開該原子或離子所需要的能量主要受兩大因素的影響：A．原子核對核外電子的吸引力  B．形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的傾向．下表是一些氣態(tài)原子失去核外不同電子所需的能量（kJ?mol^-1）：

	鋰	X	Y
失去第一個電子	519	502	580
失去第二個電子	7 296	4 570	1 820
失去第三個電子	11 799	6 920	2 750
失去第四個電子		9 550	11 600

①X為以上14種元素中的一種，X和e按2：1形成的化合物化學(xué)式為

 

．
②Y是周期表中

 

族元素．
③以上14種元素中，

 

 （填寫字母）元素原子失去核外第一個電子需要的能量最多．
④d，e，l三種元素組成的一種化合物的化學(xué)式為NOCl，各原子均滿足8e^-穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，且無配位鍵，則其結(jié)構(gòu)式為

 

．由以上14種元素組成與其互為等電子體的一種常見的單質(zhì)的化學(xué)式為

 

和一種化合物的化學(xué)式為

 

⑤c，e，l三種元素組成的一種化合物的化學(xué)式為COCl₂俗稱光氣，分子中C原子采取

 

雜化成鍵；分子中的共價鍵含有

 

（填標(biāo)號）
a．2個σ鍵    b．2個π鍵     c．1個σ鍵、2個π鍵    d．3個σ鍵、1個π鍵
（2）人類在使用金屬的歷史進(jìn)程中，經(jīng)歷了銅、鐵、鋁之后，第四種將被廣泛應(yīng)用的金屬被科學(xué)家預(yù)測為是鈦（₂₂Ti），它被譽(yù)為“未來世紀(jì)的金屬”．
試回答下列問題：
①Ti元素為以上14種元素中一種，其編號為

 

 （填寫字母），其基態(tài)原子的價電子層排布圖為

 

；
②已知Ti³⁺可形成配位數(shù)為6的配合物．現(xiàn)有含鈦的兩種顏色的晶體，一種為紫色，另一種為綠色，但相關(guān)實(shí)驗證明，兩種晶體的組成皆為TiCl₃?6H₂O．為測定這兩種晶體的化學(xué)式，設(shè)計了如下實(shí)驗：
a．分別取等質(zhì)量的兩種配合物晶體的樣品配成待測溶液；
b．分別往待測溶液中滴入AgNO₃溶液，均產(chǎn)生白色沉淀；
c．沉淀完全后分別過濾得兩份沉淀，經(jīng)洗滌干燥后稱量，發(fā)現(xiàn)綠色晶體的水溶液與AgNO₃溶液反應(yīng)得到的白色沉淀質(zhì)量為紫色晶體的水溶液反應(yīng)得到沉淀質(zhì)量的

2

3

．則綠色晶體配合物的化學(xué)式為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：元素周期律和元素周期表的綜合應(yīng)用

專題：元素周期律與元素周期表專題

分析：由元素在周期表中位置，可知a為H、b為Li、c為C、d為N、e為O、f為F、g為Na、h為Mg、i為Al、j為Si、k為S、l為Cl、m為Ar、n為Ti．
（1）上述元素中，Li、X的第二電離都能劇增，故表現(xiàn)+1價，X的第一電離能較低，故X為Na，Y的第三電離能劇增，表現(xiàn)+3價，故Y為Al，
①X和e按2：1形成的化合物為氧化鈉；
②主族元素最高正化合價等于族序數(shù)（O、F除外）；
③以上14種元素中，Ar原子為穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，最難失去電子；
④d，e，l三種元素組成的一種化合物的化學(xué)式為NOCl，各原子均滿足8e^-穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，且無配位鍵，N原子與O原子之間形成2對共用電子對，N原子與Cl原子之間形成1對共用電子對；
原子總數(shù)相同，價電子總數(shù)（或電子總數(shù)）相同的微�；�為等電子體；
⑤COCl₂分子的結(jié)構(gòu)式為，根據(jù)C原子σ鍵數(shù)目確定原子雜化方式，單鍵為σ鍵，雙鍵含有1個σ鍵、1個π鍵；
（2）①Ti元素為過渡元素，以上14種元素中的n元素，原子核外電子數(shù)為22，其價電子排布式為3d²4s²，據(jù)此畫出價電子層排布圖；
②Ti³⁺的配位數(shù)均為6，往待測溶液中滴入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，發(fā)現(xiàn)綠色晶體的水溶液與AgNO₃溶液反應(yīng)得到的白色沉淀質(zhì)量為紫色晶體的水溶液反應(yīng)得到沉淀質(zhì)量的

2

3

，可知紫色晶體中含3個氯離子，綠色晶體中含2個氯離子．

解答： 解：由元素在周期表中位置，可知a為H、b為Li、c為C、d為N、e為O、f為F、g為Na、h為Mg、i為Al、j為Si、k為S、l為Cl、m為Ar、n為Ti．
（1）上述元素中，Li、X的第二電離都能劇增，故表現(xiàn)+1價，X的第一電離能較低，故X為Na，Y的第三電離能劇增，表現(xiàn)+3價，故Y為Al，
①X和e按2：1形成的化合物為氧化鈉，化學(xué)式為：Na₂O，故答案為：Na₂O；
②Y為Al，最高正化合價等于族序數(shù)，處于ⅢA族，故答案為：ⅢA；
③以上14種元素中，Ar原子最外層為8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，最難失去電子，其第一電離能最大，為表中m元素，故答案為：m；
④d，e，l三種元素組成的一種化合物的化學(xué)式為NOCl，各原子均滿足8e^-穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，且無配位鍵，N原子與O原子之間形成2對共用電子對，N原子與Cl原子之間形成1對共用電子對，結(jié)構(gòu)式為O=N-Cl，由以上14種元素組成與NOCl互為等電子體，一種是常見的單質(zhì)為O₃和另一種是化合物為SO₂，
故答案為：O=N-Cl；O₃；SO₂；
由以上14種元素組成與NOCl互為等電子體，一種是常見的單質(zhì)和另一種是化合物，的化學(xué)式為
⑤COCl₂分子的結(jié)構(gòu)式為，C原子成3個σ鍵，沒有孤電子對，產(chǎn)生sp²雜化方式，單鍵為σ鍵，雙鍵含有1個σ鍵、1個π鍵，故含有3個σ鍵、1個π鍵，故答案為：sp²；c；
（2）①Ti元素為過渡元素，以上14種元素中的n元素，原子核外電子數(shù)為22，其價電子排布式為3d²4s²，價電子層排布圖為，故答案為：n；；
②Ti³⁺的配位數(shù)均為6，往待測溶液中滴入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，發(fā)現(xiàn)綠色晶體的水溶液與AgNO₃溶液反應(yīng)得到的白色沉淀質(zhì)量為紫色晶體的水溶液反應(yīng)得到沉淀質(zhì)量的

2

3

，可知紫色晶體中外界含3個氯離子，綠色晶體中外界含2個氯離子，即綠色晶體的化學(xué)式為[TiCl（H₂O）₅]Cl₂?H₂O，
故答案為：[TiCl（H₂O）₅]Cl₂?H₂O．

點(diǎn)評：本題考查是對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的考查，涉及元素周期表、核外電子排布、雜化理論、化學(xué)鍵、等電子體、配合物等知識點(diǎn)，難度中等，注意配合物中內(nèi)外界的劃分．