Question

[化学一选修3：物质结构与性质]
根据元素周期表中第四周期元素的相关知识，回答下列问题：
（1）第四周期元素的基态原子的电子排布中4s轨道上只有1个电子的元素有

 

种；写出Cu⁺的核外电子排布式

 

．
（2）按电子排布，可将周期表里的元素划分成五个区域，第四周期元素中属于s区的元 素有

 

种，属于d区的元素有

 

种．
（3）CaO晶胞如图所示，CaO晶体中Ca²⁺的配位数为

 

；CaO的焰色反应为砖红色，许多金属或它们的化合物都可 以发生焰色反应，其原因是

 

（4）由叠氮化钾（KN₃）热分解可得纯N₂：2KN₃（s）=2K（l）+3N₂（g），
下列有关说法正确的是

 

（填选项字母）．
A．NaN₃与KN₃结构类似，前者晶格能较小
B．晶体钾的晶胞结构如右图所示，每个晶胞中分摊2个钾原子
C．氮的第一电离能大于氧 
D．氮气常温下很稳定，是因为氮的电负性小
（5）二氧化钛（TiO₂）是常用的、具有较高催化活性和稳定性的光催化剂．O₂在其催化作用下，可将CN-氧化成CNO^-．CN^-的电子式为

 

，CNO^-的中心原子的杂化方式为

 

（6）在CrCl₃溶液中，一定条件下存在组成为[CrCl_n（H₂O）]^x+（n和x均为正整数）的配 离子，将其通过氢离子交换树脂（R-H），可发生离子交换反应：
[CrCl_n（H₂O）_6-n]^x++xR-H→R_x[CrCl_n（H₂O）_6-n]+xH⁺将含0.0015mol[CrCl_n（H₂O）_6-n]^x+的溶液，与R-H完全交换后，中和生成的H+需浓度为0.1200mol?L^-1 NaOH溶液25.00mL，则该配离子的化学式为

 

．

Answer 1

考点：晶胞的计算,配合物的成键情况,原子轨道杂化方式及杂化类型判断,反应热和焓变

专题：化学键与晶体结构

分析：（1）根据核外电子排布规律判断；Cu⁺容易失去最外层电子；
（2）根据元素周期表的分区判断；
（3）根据晶胞结构得到答案；根据电子跃迁形成光谱判断；
（4）A．根据晶格能的相关因素判断；
B．根据均摊法类型判断；
C．根据核外电子排布式判断；
D．根据氮气分子结构来判断；
（5）根据C、N原子的最外层电子及所带电荷数写出答案；根据离子团的结构判断；
（6）利用离子交换反应计算出配离子的电荷数，再判断氯离子配位数．

解答： 解：（1）4s轨道上只有1个电子的元素有K、Cr、Cu三种元素；Cu原子序数为29，核外电子排布式为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹，Cu⁺失去最外层电子，即失去了4s轨道的电子，故答案为：3；1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰；
（2）s区包括第ⅠA、ⅡA族，第四周期只有两种元素位于这两族；d区包括元素周期表从第三列到第十列，共8种元素；故答案为：2；8；
（3）观察该晶体属于NaCl型，其配位数为6，当电子受到激发，再从激发态跃迁的基态时释放能量，发出特定波长的光，故答案为：6、激发态的电子从能量高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以一定波长光的形式释放能量；
（4）A．离子半径小，晶格能越大，钠离子半径小于钾离子，故A错误；
B．根据均摊法计算，钾原子位于顶点和体心，每个晶胞含钾原子为8×

1

8

+1=2，故B正确；
C．氮原子价电子排布式为2s²2p³，2p轨道半充满，较为稳定，第一电离能大于氧原子，故C正确；
D．氮气分子内形成氮氮三键，所以其化学性质稳定，并不是因为电负性小，故D错误；
故答案为：BC；
（5）C原子最外层四个电子，形成四对共用电子对，N原子最外层有五个电子，形成三对共用电子对，CN^-得到一个电子，可写出电子式为；该离子与CO为等电子体，与CO杂化类型一致，CO的价电子对数=

4

2

=2，为sp杂化，
故答案为：；sp杂化；
（6）c（H⁺）=c（NaOH）=0.1200mol?L^-1×25.00mL×10^-3=0.003mol，根据方程式，和0.0015mol[CrCl_n（H₂O）_6-n]^x+，x=2，所以离子中配体Cl^-个数为1，可写出离子式：[CrCl(H2O)5]2+，故答案为：[CrCl(H2O)5]2+．

点评：本题综合考查物质结构与性质，涉及核外电子排布规律、电离能、杂化理论、分子结构、晶胞结构、配位键等，难度中等