Question

【題目】A、X、Y、B、C、D、E、M是前30號元素，原子序數(shù)依次增加。A原子是周期表中半徑最小的原子；X的基態(tài)原子次外層有2個電子，最外層有3個未成對電子；Y原子的2p軌道上有1個電子的自旋方向與其它電子相反；B的價層電子排布式為ns1，C和Y形成的化合物是引起酸雨的主要大氣污染物，常溫下，D的單質(zhì)是一種黃綠色的氣體；E的+3價離子的3d軌道為半充滿狀態(tài)，M與E元素位于同一周期，且為ⅠB族元素。

（1）B、Y、C分別形成的簡單離子的半徑由大到小順序為(填離子符號)_________

（2）元素D基態(tài)原子的核外電子排布式為________，其同周期元素中，第一電離能最大的是______（寫元素符號）。

（3）M與D形成的一種化合物的立方晶胞如圖所示。

①該化合物的化學式為_______

②此化合物的氨水溶液遇到空氣則被氧化為深藍色，深藍色溶液中陽離子的化學式為_______，其中配位體為_______分子（填“極性”或“非極性”），

（4）基態(tài)C原子電子占據(jù)最高能級的電子云輪廓圖為_______形。將A2C通入ED3溶液中反應的離子方程式為_______

（5）用200mL1mol·L-1的BYA溶液吸收4.48L（標準狀況）CY2所得溶液的pH<7，溶液中離子濃度由大到小的順序為___________________________。

（6）工業(yè)上用電化學法治理酸性廢液中XY3的原理如圖，陰極的電極反應式為_______。

Answer 1

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

【解析】

A原子是周期表中半徑最小的原子，所以A為H元素；X的基態(tài)原子次外層有2個電子，最外層有3個未成對電子，則X的核外電子排布式為1s22s22p3，X為N元素；Y原子的2p軌道上有1個電子的自旋方向與其它電子相反，則Y的2p軌道電子排布式為2p4，所以Y為O元素；常溫下，D的單質(zhì)是一種黃綠色的氣體，則D為Cl元素；C和Y形成的化合物是引起酸雨的主要大氣污染物，且C的原子序數(shù)大于O小于Cl，所以C為S；B的價層電子排布式為ns1，其原子序數(shù)大于O且小于S，則其價層電子排布式為3s1，所以B為Na元素；E的+3價離子的3d軌道為半充滿狀態(tài)，則其原子的價層電子排布為3d64s2，為Fe元素；M與E元素位于同一周期，且為ⅠB族元素，則M為Cu元素。

(1)B、Y、C形成的簡單離子為Na+、O2-、S2-，離子核外電子層數(shù)越多半徑越大，電子層數(shù)相同，核電荷數(shù)越小半徑越大，所以離子半徑由大到小順序為：S2->O2->Na+；

(2)Cl元素為17號元素，原子的基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p5或[Ne]3s23p5；同周期元素中自左至右第一電離能呈增大趨勢，Ar元素為該周期最右端元素，且其最外層電子為全滿狀態(tài)，所以第一電離能最大；

(3)①根據(jù)均攤法，該晶胞中Cl原子數(shù)目為=4，Cu原子數(shù)目為4，所以該化合物的化學式為CuCl；

②此化合物的氨水溶液遇到空氣則被氧化為深藍色，說明Cu+被氧化成Cu2+，繼而與NH3形成配離子：[Cu(NH3)4]2+；配位體為NH3，其空間構型為三角錐形，正負電荷中心不重合，為極性分子；

(4)基態(tài)S原子電子占據(jù)最高能級為3p能級，電子云輪廓圖為啞鈴形；將H2S通入FeCl3溶液中，Fe3+可將-2價的S元素氧化成S，自身被還原成Fe2+，離子方程式為：H2S+2Fe3+=2Fe2++S↓+2H+；

(5)用200mL1mol·L-1的NaOH溶液吸收4.48L(標準狀況)即0.2molSO2溶液所得溶液中的溶質(zhì)為NaHSO3，溶液pH<7，說明HSO3-的電離程度大于水解程度，所以溶液中離子濃度由大到小為：c(Na+)>c(HSO3-)>c(H+)>c(SO32-)>c(OH-)；

(6)電解時陰極上NO3-發(fā)生得電子的還原反應生成N2，則其陰極的反應式為2NO3-+12H++10e-=N2↑+6H2O。