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11.周期表前四周期的元素a、b、c、d、e,原子序数依次增大,a的核外电子总数与其周期数相同,b的价电子层中的未成对电子有3个,e的最外层电子数为其内层电子数的3倍,d与e同族,e的最外层只有1个电子,但次外层有18个电子.请填写下列空白.

(1)e元素基态原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s1
(2)b、c、d三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为S<O<N(填元素符号),其原因是同一周期,随着原子序数的增加,元素的第一电离能呈现逐渐增大的趋势,但氮元素的最外层电子达到半充满的稳定构型,其第一电离能大于氧元素,同主族自上而下,元素第一电离能减小,氧元素第一电离能大于硫元素;.
(3)a和其他元素形成的二元共价化合物中,分子呈三角锥形,该分子的中心原子的杂化方式为sp3;分子中既含有极性共价键,又含有非极性共价键的化合物是H2O2、N2H4(填化学式,写出两种).
(4)已知c、e能形成晶胞如图甲和图乙所示的两种化合物,化合物的化学式为分别为:甲CuO,乙Cu2O;甲高温易转化为乙的原因是Cu2O中Cu的d轨道为全充满状态,较稳定.
(5)这5种元素形成的一种1:1型离子化合物中,阴离子呈四面体结构;阳离子呈轴向狭长的八面体结构(如图丙所示).该化合物中,阴离子为SO42-,该化合物加热时首先失去的组分是H2O,判断理由是H2O和Cu2+的配位键比NH3与Cu2+的弱.

分析 周期表前四周期的元素a、b、c、d、e,原子序数依次增大,a的核外电子总数与其周期数相同,则a是H元素;c的最外层电子数为其内层电子数的3倍,原子最外层电子数是6,所以c是O元素;d与c同族,则d是S元素;b的价电子层中的未成对电子有3个,且原子序数小于c,则b是N元素;e的最外层只有一个电子,但次外层有18个电子,则e是Cu元素,据此进行答题.

解答 解:周期表前四周期的元素a、b、c、d、e,原子序数依次增大,a的核外电子总数与其周期数相同,则a是H元素;c的最外层电子数为其内层电子数的3倍,原子最外层电子数是6,所以c是O元素;d与c同族,则d是S元素;b的价电子层中的未成对电子有3个,且原子序数小于c,则b是N元素;e的最外层只有一个电子,但次外层有18个电子,则e是Cu元素,
(1)e为铜元素,其基态核外电子总数为26,其基态原子电子排布式为:[Ar]3d104s1
故答案为:[Ar]3d104s1
(2)b、c、d分别是N、O、S元素中,元素的非金属性越强,其第一电离能越大,同一周期元素中,第一电离能随着原子序数的增大呈增大趋势,但第VA族元素大于相邻元素,所以N、O、S中第一电离能从大到小的顺序为:N>O>S,
故答案为:S<O<N;同一周期,随着原子序数的增加,元素的第一电离能呈现逐渐增大的趋势,但氮元素的最外层电子达到半充满的稳定构型,其第一电离能大于氧元素,同主族自上而下,元素第一电离能减小,氧元素第一电离能大于硫元素;
3)a是H元素,a和其他元素形成的二元共价化合物中,分子呈三角锥形,该分子为NH3,氨气分子中氮原子含有3个共价键和一个孤电子对,所以该分子的中心原子的杂化方式为sp3;分子中既含有极性共价键、又含有非极性共价键的化合物是H2O2、N2H4
故答案为:sp3;H2O2、N2H4
(4)O、Cu形成的化合物,晶胞甲中,白色球数目=1+8×$\frac{1}{8}$+2×$\frac{1}{2}$+4×$\frac{1}{4}$=4,黑色球数目为4,故该晶体中Cu、O原子数目之比为1:1,该化合物为CuO;晶胞乙中白色球数目=1+8×$\frac{1}{8}$=2,黑色球数目为4,为A2B型,故该化合物化学式为Cu2O;Cu2O中Cu的d轨道为全充满状态,较稳定,CuO高温易转化为Cu2O,
故答案为:CuO;Cu2O;Cu2O中Cu的d轨道为全充满状态,较稳定;
(5)这5种元素形成的一种1:1型离子化合物中,阴离子呈四面体结构,说明该阴离子价层电子对个数是4且不含孤电子对,应为SO42-
阳离子呈轴向狭长的八面体结构(如图2所示),阳离子为Cu2+,配位数是6,在八面体上下顶点上分子含有两个共价键且含有两个孤电子对,为H2O分子,有2个,正方形平面上四个顶点上分子含有3个共价键且含有一个孤电子对,所以为NH3分子,有4个,其化学式为[Cu(NH34(H2O)2]SO4,H2O和Cu2+的配位键比NH3与Cu2+的弱,所以该化合物加热时首先失去的组分是H2O,故答案为:SO42-;H2O;H2O和Cu2+的配位键比NH3与Cu2+的弱.

点评 本题是对物质结构和性质的考查,涉及电离能、核外电子排布、分子结构、晶胞计算、配合物等知识点,对于分子空间结构,采取逆向形式进行考查,具有一定的开放性,增大题目难度.

练习册系列答案
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1.下列实验方案中,不能达到实验目的是(  )
选项实验目的实验方案
A签別甲烷和乙烯分别将两种气体通入酸性高锰酸钾溶液,观察溶液是否褪色
B检验Fe(NO32晶体是否已氧化变质  将Fe(NO32样品溶于稀H2SO4后,滴加KSCN 溶液,双察溶液是否变红
C验证Br2的氧化性强于I2将少量溴水加入KI溶液中,溶液颜色变深
D除去乙酸乙酯中的乙酸用过量的饱和碳酸钠溶液洗涤后分液
A.AB.BC.CD.D

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(2)下列能鉴别A和B的试剂是bd(填序号)
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(4)工业上以B为原料可以合成一种重要的有机高分子化合物,该化合物的结构简式为
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提纯SiCl4的主要工艺操作依次是沉降、冷凝,其中温度最好控制在C(填字母).
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