Question

4．A、B、C、D、E、F六种元素，其中A、B、C、D、E为短周期主族元素．它们之间的关系如下：
（Ⅰ）原子半径：A＜C＜B＜E＜D
（Ⅱ）原子的最外层电子数：A=D，C=E，A+B=C
（Ⅲ）原子的核外电子层数：B=C=2A
（Ⅳ）F的+3价阳离子基态价电子排布为3d⁵
（V）B原子的基态原子电子排布，所有能级均处于全充满或半充满状态
请回答：
（1）B原子的电子排布图为．
（2）甲是A、C两元素按原子个数比2：1组成常见化合物，甲的VSEPR模型为四面体，甲分子的立体构型为V形．
（3）上述元素中，A、B、C、E、F五种元素可形成一种常见复盐，经检测该复盐由三种离子组成且离子个数比为1：1：2，向该盐溶液加入酸化的BaCl₂溶液，产生白色沉淀；加入NaOH溶液并加热，产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝色的气体，则该复盐的化学式NH₄Fe（SO₄）₂．为检验复盐中某有色离子的存在，请写出检验原理的离子方程式Fe³⁺+SCN^-=Fe（SCN）₃．
（4）已知F的+3价离子在碱性条件下可被NaClO氧化为+6价的含氧酸根离子，ClO^-被还原为Cl^-，写出该反应的离子方程式2Fe³⁺+3ClO^-+10OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E、F六种元素，其中A、B、C、D、E为短周期主族元素．
根据原子的核外电子层数：B=C=2A，可知A为H元素，B、C为第二周期元素，原子的最外层电子数A=D，则D为Na元素，
B原子的基态原子电子排布，所有能级均处于全充满或半充满状态，可知B为N元素，
根据原子的最外层电子数：A+B=C，可知C为O元素，
原子的最外层电子数：C=E，可知E为S元素，
F的+3价阳离子基态价电子排布为3d⁵，则原子核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，为26号元素，为Fe元素；
结合元素化合物的性质与元素周期律分析解答．

解答 解：A、B、C、D、E、F六种元素，其中A、B、C、D、E为短周期主族元素．
根据原子的核外电子层数：B=C=2A，可知A为H元素，B、C为第二周期元素，原子的最外层电子数A=D，则D为Na元素，
B原子的基态原子电子排布，所有能级均处于全充满或半充满状态，可知B为N元素，
根据原子的最外层电子数：A+B=C，可知C为O元素，
原子的最外层电子数：C=E，可知E为S元素，
F的+3价阳离子基态价电子排布为3d⁵，则原子核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，为26号元素，为Fe元素；
（1）B为N元素，N原子核外有7个电子，分别位于1S、2S、2P轨道，其轨道表示式为，故答案为：；
（2）甲是H、O两元素按原子个数比2：1组成常见化合物H₂O，H₂O中O原子的价层电子对数为2+$\frac{1}{2}$（6-2×1）=4，所以H₂O的VSEPR模型为四面体，由于含有2个孤电子对，所以分子的立体构型为V形；
故答案为：四面体；V形；
（3）上述元素中，H、N、O、S、Fe五种元素可形成一种常见复盐，经检测该复盐由三种离子组成且离子个数比为1：1：2，向该盐溶液加入酸化的BaCl₂溶液，产生白色沉淀，则含有硫酸根离子，加入NaOH溶液并加热，产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝色的气体，则含有铵根离子，所以该复盐的化学式NH₄Fe（SO₄）₂；为检验复盐中某有色离子的存在，即检验Fe³⁺，遇到KSCN溶液会变红色，其反应的离子方程式为：Fe³⁺+SCN^-=Fe（SCN）₃；
故答案为：NH₄Fe（SO₄）₂；Fe³⁺+SCN^-=Fe（SCN）₃；
（4）Fe³⁺在碱性条件下可被NaClO氧化为+6价的含氧酸根离子即FeO₄^2-，ClO^-被还原为Cl^-，该反应的离子方程式为：2Fe³⁺+3ClO^-+10OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O；
故答案为：2Fe³⁺+3ClO^-+10OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O．

点评 本题考查结构性质位置关系应用，试题综合考查学生分析问题的能力，正确推断各元素为解答关键，注意掌握电子式的书写、价层电子对互斥理论的应用以及相关物质的性质，题目难度中等．