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與B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SiX4的沸點(diǎn)和PbX2的熔點(diǎn)的變化規(guī)律，可推斷：依F、Cl、Br、I次序，PbX2中化學(xué)鍵的離子性逐漸_____________（填“增強(qiáng)”、“不變”或“減弱”）。

(4)①元素D的+6價(jià)橙紅色氧化物常用于檢驗(yàn)酒駕，其在酸性條件下遇到乙醇會(huì)反應(yīng)生成綠色的D3+離子，同時(shí)乙醇轉(zhuǎn)化為一種無(wú)毒氣體。請(qǐng)寫出該反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式____________________。

②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（答案合理即可） 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，范德華力增強(qiáng)，沸點(diǎn)升高 減弱 C2H5OH+4CrO3+12H+ =4Cr3++9H2O+2CO2↑ 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。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。C元素的原子序數(shù)比B多1，則B是C元素；A與B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，則A為Li；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，只能屬于過(guò)渡元素，價(jià)電子排布式為3d54s1，故D為Cr元素；E元素的原子序數(shù)為27，則E為Co元素。據(jù)此解答。

由分析可知，A為Li、B為C、C為N、D為Cr、E為Co。

(1)同周期主族元素隨原子序數(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主族元素，故第一電離能：N＞O＞C＞Be＞B＞Li，所以第一電離能介于A和C之間的同周期元素有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出的陰離子為NO3-，NO3-中N原子孤電子對(duì)數(shù)==0，價(jià)層電子對(duì)數(shù)=0+3=3，VSEPR模型即為離子空間構(gòu)型，NO3-的空間構(gòu)型為：平面三角形；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；

(3)①Si元素的SiX4都是分子晶體，這些物質(zhì)結(jié)構(gòu)相似，SiX4按F、Cl、Br、I次序，相對(duì)分子質(zhì)量越大，分子間作用力就越大，克服分子間作用力使物質(zhì)熔化或氣化需要的能量就越高，物質(zhì)的熔沸點(diǎn)就越高；

②PbX2中化學(xué)鍵的離子性越強(qiáng)，微粒之間的作用力越強(qiáng)，物質(zhì)的熔沸點(diǎn)就越高。根據(jù)物質(zhì)的沸點(diǎn)呈減小趨勢(shì)，說(shuō)明依F、Cl、Br、I次序，PbX2中化學(xué)鍵的離子性逐漸減弱；

(4)①Cr元素的+6價(jià)的氧化物CrO3具有強(qiáng)的氧化性，在酸性條件下可以將乙醇氧化為CO2，CrO3被還原為Cr3+，根據(jù)電子守恒、電荷守恒、原子守恒，該反應(yīng)的離子方程式為：C2H5OH+4CrO3+12H+=4Cr3++9H2O+2CO2↑；

②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，故合理選項(xiàng)是e；

(5)Co3+的配位數(shù)均為6，組成均可表示為ECl3·nNH3，3+n=6；往待測(cè)溶液中滴入AgNO3溶液，均產(chǎn)生白色沉淀，則有Cl-在配合物的外界，兩份沉淀，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，可知紫紅色晶體中含2個(gè)氯離子在外界，內(nèi)界有1個(gè)Cl-，紫紅色晶體的化學(xué)式為[Co(NH3)5Cl]Cl2，橙黃色晶體中含3個(gè)氯離子在外界，則內(nèi)界不含Cl-，故橙黃色晶體的化學(xué)式為[Co(NH3)6]Cl3。