Question

12．元素周期表揭示了化学元素间的内在联系，使其构成了一个完整的体系． 
（1）第二周期元素碳、氮、氧的电负性从大到小顺序为O＞N＞C（用元素符号表示）．
（2）第四周期元素砷、硒、溴的第一电离能从大到小顺序为Br＞As＞Se
（用元素符号表示）．
（3）第 IIIA族元素原子具有缺电子性，其化合物往往具有加合性，因而硼酸（H₃BO₃）在水溶液中能与水反应生成[B（OH）₄]^-而体现一元弱酸的性质．
①[B（OH）₄]^-中B的原子杂化类型为sp³；
②不考虑空间构型，[B（OH）₄]^-的结构可用示意图表示为．
（4）过渡区元素铜的离子是人体内多种酶的辅因子．某化合物Y 与Cu（Ⅰ）（Ⅰ表示化合价为+1）结合形成图甲所示的离子：
①写出Cu（Ⅰ）的电子排布式1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰；
②该离子中含有化学键的类型有ACD（选填字母）．
A．极性键     B．离子键  C．非极性键   D．配位键
③向氯化铜溶液中通入足量的二氧化硫，生成白色沉淀M，M的晶胞结构如图乙所示．写出该反应的离子方程式2Cu²⁺+2Cl^-+SO₂+2H₂O=2CuCl↓+SO₄^2-+4H⁺．

Answer 1

分析 （1）同周期从左向右电负性逐渐增大；
（2）同周期从左向右第一电离能增大，但As原子p轨道半满，为稳定结构，则第一电离能比Se的大；
（3）①[B（OH）₄]^-中B原子形成3个σ键，1个配位键，共含有4个价层电子对，所以采用sp³杂化；
②根据B最外层只有3个电子，只能形成三对共用电子对，所以其中必有一对为配位键；
（4）①根据能量最低原理和洪特规则书写电子排布式；
②同种非金属元素之间存在非极性键，不同非金属元素之间存在极性键，含有孤电子对的原子和含有空轨道的原子间存在配位键；
③利用均摊法确定M的化学式，铜离子和二氧化硫能发生氧化还原反应生成亚铜离子和硫酸根离子．

解答 解：（1）同周期从左向右电负性逐渐增大，所以碳、氮、氧的电负性从大到小顺序为O＞N＞C，故答案为：O＞N＞C；
（2）同周期从左向右第一电离能增大，但As原子p轨道半满，为稳定结构，则第一电离能比Se的大，所以第一电离能为Br＞As＞Se，故答案为：Br＞As＞Se；
（3）①[B（OH）₄]^-中B原子形成3个θ键，1个配位键，共含有4个价层电子对，所以采用sp³杂化，故答案为：sp³；
②因为B最外层只有3个电子，只能形成三对共用电子对，所以[B（OH）₄]^-结构中必有一对为配位键，则[B（OH）₄]^-的结构可用示意图表示为；故答案为：；
（4）①Cu的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹，失去一个电子后生成Cu⁺，其电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰，
故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰；
②该离子中，氮原子和氮原子之间、碳原子和碳原子之间都存在非极性键，碳原子和氮原子之间、氮原子和氢原子之间、碳原子和氢原子之间都存在极性键，铜原子和氮原子间存在配位键；
故答案为：ACD；
③根据晶胞结构知，白色小球个数=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，黑色小球个数=4，所以该化合物的化学式为：CuCl，二氧化硫有还原性，铜离子有氧化性，所以二氧化硫和氯化铜发生氧化还原反应生成氯化亚铜和硫酸，离子反应方程式为：2Cu²⁺+2Cl^-+SO₂+2H₂O=2CuCl↓+SO₄^2-+4H⁺．
故答案为：2Cu²⁺+2Cl^-+SO₂+2H₂O=2CuCl↓+SO₄^2-+4H⁺；

点评 本题考查晶体结构、杂化轨道、空间构型等，难度中等，主要考查学生阅读对题目信息与结构图获取知识的能力．