Question

【題目】【2014新課標2】37．[化學選修——3：物質結構與性質]

周期表前四周期的元素a、b、c、d、e，原子序數依次增大。a的核外電子總數與其周期數相同，b的價電子層中的未成對電子有3個，c的最外層電子數為其內層電子數的3倍，d與c同族；e的最外層只有1個電子，但次外層有18個電子。回答下列問題：

（1）b、c、d中第一電離能最大的是 （填元素符號），e的價層電子軌道示意圖為 。

（2）a和其他元素形成的二元共價化合物中，分子呈三角錐形，該分子的中心原子的雜化方式為 ；分子中既含有極性共價鍵，又含有非極性共價鍵的化合物是 （填化學式，寫兩種）。

（3）這些元素形成的含氧酸中，分子的中心原子的價層電子對數為3的酸是 ；酸根呈三角錐結構的酸是 。（填化學式）

（4）e和c形成的一種離子化合物的晶體結構如圖1，則e離子的電荷為 。

（5）這5種元素形成的一種1:1型離子化合物中，陰離子呈四面體結構；陽離子呈軸向狹長的八面體結構（如圖2所示）。該化合物中陰離子為 ，陽離子中存在的化學鍵類型有 ；該化合物加熱時首先失去的組分是 ，判斷理由是 。

Answer 1

【答案】

（1）N

（2）sp3 H2O2、N2H4

（3）HNO2、HNO3 H2SO3

（4）+1

（5）SO42— 共價鍵和配位鍵 H2O H2O與Cu2＋的配位鍵比NH3與Cu2＋的弱

【解析】本題的解題要點為：能根據常見元素的原子結構及在元素周期表的位置準確推斷相關元素，掌握元素原子核外電子排布規律及元素周期律，掌握化學鍵的類型與分子結構與分子性質的關系，掌握晶胞的分析方法。根據題意知，周期表前四周期的元素a、b、c、d、e，原子序數依次增大。a的核外電子總數與其電子層數相同，則a為氫元素；b的價電子層中的未成對電子有3個，則b為氮元素；c的最外層電子數為其內層電子數的3倍，則c為氧元素；d與c同主族，則d為硫元素；e的最外層只有1個電子，但次外層有18個電子，則e為銅元素。

（1）同周期由左向右第一電離能呈遞增趨勢，但當元素原子的軌道呈全滿、全空、半充滿狀態時，較穩定；同主族由上到下第一電離能逐漸減小。氮原子2p軌道為半充滿狀態，較穩定，則N、O、S中第一電離能最大的是N；e為銅元素，價層電子軌道示意圖為。

（2）a為氫元素，和其他元素形成的二元共價化合物中，分子呈三角錐形，該分子為氨分子，中心原子的雜化方式為sp3；分子中既含有極性共價鍵，又含有非極性共價鍵的化合物是H2O2、N2H4、C2H6等。

（3）這些元素形成的含氧酸中，分子的中心原子的價層電子對數為3的酸是HNO2、HNO3；酸根呈三角錐結構的酸是H2SO3。

（4）根據O和Cu形成的離子化合物的晶胞結構判斷，該化合物的化學式為Cu2O，則e離子的電荷為+1。

（5）根據題給信息知，這5種元素形成的一種1:1型離子化合物中，陰離子呈四面體結構，為硫酸根；陽離子呈軸向狹長的八面體結構結合圖2知，該化合物的化學式為[Cu(NH3)4(H2O)2]SO4。則該化合物中陰離子為SO42—，陽離子中存在的化學鍵類型有共價鍵和配位鍵；該化合物加熱時首先失去的組分是H2O，判斷理由是H2O與Cu2＋的配位鍵比NH3與Cu2＋的弱。