Question

【题目】A、X、Y、B、C、D、E、M是前30号元素，原子序数依次增加。A原子是周期表中半径最小的原子；X的基态原子次外层有2个电子，最外层有3个未成对电子；Y原子的2p轨道上有1个电子的自旋方向与其它电子相反；B的价层电子排布式为ns1，C和Y形成的化合物是引起酸雨的主要大气污染物，常温下，D的单质是一种黄绿色的气体；E的+3价离子的3d轨道为半充满状态，M与E元素位于同一周期，且为ⅠB族元素。

（1）B、Y、C分别形成的简单离子的半径由大到小顺序为(填离子符号)_________

（2）元素D基态原子的核外电子排布式为________，其同周期元素中，第一电离能最大的是______（写元素符号）。

（3）M与D形成的一种化合物的立方晶胞如图所示。

①该化合物的化学式为_______

②此化合物的氨水溶液遇到空气则被氧化为深蓝色，深蓝色溶液中阳离子的化学式为_______，其中配位体为_______分子（填“极性”或“非极性”），

（4）基态C原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为_______形。将A2C通入ED3溶液中反应的离子方程式为_______

（5）用200mL1mol·L-1的BYA溶液吸收4.48L（标准状况）CY2所得溶液的pH<7，溶液中离子浓度由大到小的顺序为___________________________。

（6）工业上用电化学法治理酸性废液中XY3的原理如图，阴极的电极反应式为_______。

Answer 1

【答案】S2->O2->Na+ 1s22s22p63s23p5或[Ne]3s23p5 Ar CuCl [Cu(NH3)4]2+ 极性 哑铃 H2S+2Fe3+=2Fe2++S↓+2H+ c(Na+)>c(HSO3-)>c(H+)>c(SO32-)>c(OH-) 2NO3-+10e-+12H+=N2↑+6H2O

【解析】

A原子是周期表中半径最小的原子，所以A为H元素；X的基态原子次外层有2个电子，最外层有3个未成对电子，则X的核外电子排布式为1s22s22p3，X为N元素；Y原子的2p轨道上有1个电子的自旋方向与其它电子相反，则Y的2p轨道电子排布式为2p4，所以Y为O元素；常温下，D的单质是一种黄绿色的气体，则D为Cl元素；C和Y形成的化合物是引起酸雨的主要大气污染物，且C的原子序数大于O小于Cl，所以C为S；B的价层电子排布式为ns1，其原子序数大于O且小于S，则其价层电子排布式为3s1，所以B为Na元素；E的+3价离子的3d轨道为半充满状态，则其原子的价层电子排布为3d64s2，为Fe元素；M与E元素位于同一周期，且为ⅠB族元素，则M为Cu元素。

(1)B、Y、C形成的简单离子为Na+、O2-、S2-，离子核外电子层数越多半径越大，电子层数相同，核电荷数越小半径越大，所以离子半径由大到小顺序为：S2->O2->Na+；

(2)Cl元素为17号元素，原子的基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p5或[Ne]3s23p5；同周期元素中自左至右第一电离能呈增大趋势，Ar元素为该周期最右端元素，且其最外层电子为全满状态，所以第一电离能最大；

(3)①根据均摊法，该晶胞中Cl原子数目为=4，Cu原子数目为4，所以该化合物的化学式为CuCl；

②此化合物的氨水溶液遇到空气则被氧化为深蓝色，说明Cu+被氧化成Cu2+，继而与NH3形成配离子：[Cu(NH3)4]2+；配位体为NH3，其空间构型为三角锥形，正负电荷中心不重合，为极性分子；

(4)基态S原子电子占据最高能级为3p能级，电子云轮廓图为哑铃形；将H2S通入FeCl3溶液中，Fe3+可将-2价的S元素氧化成S，自身被还原成Fe2+，离子方程式为：H2S+2Fe3+=2Fe2++S↓+2H+；

(5)用200mL1mol·L-1的NaOH溶液吸收4.48L(标准状况)即0.2molSO2溶液所得溶液中的溶质为NaHSO3，溶液pH<7，说明HSO3-的电离程度大于水解程度，所以溶液中离子浓度由大到小为：c(Na+)>c(HSO3-)>c(H+)>c(SO32-)>c(OH-)；

(6)电解时阴极上NO3-发生得电子的还原反应生成N2，则其阴极的反应式为2NO3-+12H++10e-=N2↑+6H2O。