- 电离能
- 共448题
图表法、图象法是常用的科学研究方法．阅读下列图表回答问题：
（1）图A是第三周期某主族元素M的电离能变化情况的图象．则M元素位于周期表的______族，根据同周期元素第一电离能的变化规律，推断在M元素所在周期的所有元素中，M元素的第一电离能的大小（最小）范围为______＜M＜______（填元素符号）．
（2）图B是表示H2、Cl2、Br2、I2四种分子形成过程中能量随核间距的变化情况的图象，其中表示I2的曲线的是______（填“a”、“b”、“c”），理由是______．
（3）图C是1～18号元素中部分连号元素单质的熔点变化情况图，其中c点代表的单质是______，其熔点高的主要原因是______．
正确答案
IIIA
Na
Mg
c
Cl、Br、I三种原子中，I元素的原子半径最大，原子间形成分子时键长最大
金刚石（石墨）
金刚石是原子晶体，碳碳键键能很大，所以熔点很高（石墨是混合型晶体，但在每层内碳与碳以共价键相结合，键能很大，故熔点很高）
解析
解：（1）电离能是元素的原子失去电子所需要的能量，根据图A可以知道，元素的第三电离能之后数据相当大，说明易失去三个电子，最外层电子数为3，故为第ⅢA的元素； 同一周期从左到右元素第一电离能呈增大趋势，但ⅡA、ⅤA族元素比左右元素高，故第一电离能 Na＜M＜Mg，故答案为：IIIA；Na；Mg；
（2）图B是表示H2、Cl2、Br2、I2四种分子形成过程中能量随核间距的变化情况的图象，其中表示I2的曲线的是c 理由是Cl、Br、I三种原子中，I元素的原子半径最大，原子间形成分子时键长最大，故答案为：c；Cl、Br、I三种原子中，I元素的原子半径最大，原子间形成分子时键长最大；
（3）图C中，处于峰顶的c、k应分别是C、Si两元素属于原子晶体的单质，金刚石是原子晶体，碳碳键键能很大，所以熔点很高（石墨是混合型晶体，但在每层内碳与碳以共价键相结合，键能很大，故熔点很高）．
故答案为：金刚石（石墨）；金刚石是原子晶体，碳碳键键能很大，所以熔点很高（石墨是混合型晶体，但在每层内碳与碳以共价键相结合，键能很大，故熔点很高）．
某元素X的逐级电离能如图所示，下列说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：根据电离能图知，第三电离能和第四电离能之间的差距最大，所以该原子最外层有3个电子．
A、X元素最外层有3个电子，所以在化合物中通常显+3价，所以X元素可能易形成X3+离子，故A错误；
B、X元素最外层有3个电子，所以属于第ⅢA族元素，故B错误；
C、第ⅢA族元素有金属也有非金属，根据已知条件无法确定是哪周期元素，故C错误；
D、该主族元素最外层有3个电子，在反应中容易失去电子，所以与氯反应时最可能生成的阳离子为X3+，所以X与氯反应时可能生成XCl3，故D正确；
故选D．
（1）如图是原子序数相连的七种短周期元素第一电离能示意图．其中硼B元素是______（填图中元素代号）．
（2）乙二酸俗名草酸，是最简单的有机二元酸之一，结构简式为
A．金属键B．非极性键 C．键D．范德华力 E．氢键 F．离子键
（3）氧化锆（ZrO2）材料具有高硬度，高强度，高韧性，极高的耐磨性及耐化学腐蚀性，氧化锆陶瓷在许多领域获得广泛应用．锆石与钛同族的第五周期元素，锆原子的价电子排布式为______．
（4）含氧酸可电离的氢原子来自羟基，碳酸的结构式可表达为______；若碳酸中的碳氧原子都在同一平面，则碳原子的杂化类型是______．
（5）PtCl4和氨水反应可获得PtCl4•4NH3，PtCl4•4NH3是一种配合物．100mL0.1mol•L-1 PtCl4•4NH3溶液中滴加足量AgNO3溶液可产生2.87g白色沉淀．该配合物溶于水的电离方程式为______．
正确答案
解：（1）根据图片知，同一周期元素中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大的趋势，但第ⅡA元素第一电离能大于第ⅢA元素，第ⅤA族的第一电离能大于第ⅥA族元素，所以硼B元素是⑤，②为氮元素，③为氧元素，
故答案为：⑤；
（2）草酸钠晶体中含有钠离子和乙二酸根离子之间的离子键，含有碳氧单键中氧和碳之间的极性共价键，含有碳碳单键中的非极性共价键，碳氧双键中存在含有一个σ键一个π键，
故答案为：BCF；
（3）锆是40号元素，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2，4p64d25s2，价电子排布式为为4d25s2，故答案为：4d25s2；
（4）含氧酸可电离的氢原子来自羟基，碳酸为二元弱酸，分子中必含有两个羟基，所以碳酸结构式为：
故答案为：
（5）n（AgCl）=
故答案为：〔PtCl2（NH3）4〕Cl2=〔PtCl2（NH3）4〕2++2Cl-．
解析
解：（1）根据图片知，同一周期元素中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大的趋势，但第ⅡA元素第一电离能大于第ⅢA元素，第ⅤA族的第一电离能大于第ⅥA族元素，所以硼B元素是⑤，②为氮元素，③为氧元素，
故答案为：⑤；
（2）草酸钠晶体中含有钠离子和乙二酸根离子之间的离子键，含有碳氧单键中氧和碳之间的极性共价键，含有碳碳单键中的非极性共价键，碳氧双键中存在含有一个σ键一个π键，
故答案为：BCF；
（3）锆是40号元素，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2，4p64d25s2，价电子排布式为为4d25s2，故答案为：4d25s2；
（4）含氧酸可电离的氢原子来自羟基，碳酸为二元弱酸，分子中必含有两个羟基，所以碳酸结构式为：
故答案为：
（5）n（AgCl）=
故答案为：〔PtCl2（NH3）4〕Cl2=〔PtCl2（NH3）4〕2++2Cl-．
（1）第一电离能介于B、N之间的第二周期元素有______（填元素符号）．
（2）Cr3+能与CN-形成配合物离子[Cr（CN）6]3-，Cr3+的电子排布式为______．写出一种双原子分子的化学式，它与CN-互为等电子体______．
（3）BF3与一定量水形成（H2O）2•BF3晶体Q，Q在一定条件下可能转化为R：
①BF3的立体构型为______．
②R中阳离子的空间构型为______，阴离子中B原子轨道采用______杂化．
（4）硼砂是含结晶水的四硼酸钠，其阴离子Xm-（含B、O、H三种元素）的球棍模型如图所示．则m=______（填数字）．
正确答案
解：（1）同一周期元素中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于相邻元素，根据电离能的变化规律，半充满的N原子和全充满的Be原子第一电离能要比同周期原子序数大的原子高，故第一电离能介于B、N之间的第二周期元素有Be、C、O三种元素，
故答案为：Be、C、O；
（2）铬24号元素，铬元素失去3个电子变成Cr3+，所以Cr3+核外有21个电子，根据构造原理知，该离子核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d3，CN-中C原子与1个单位负电荷用N原子替换可得CN-等电子体的物质N2，
故答案为：1s22s22p63s23p63d3；N2；
（3）①BF3中价电子对数为：
故答案为：平面三角形；
②H3O+中O原子价层电子对个数=3+
故答案为：三角锥形；sp3；
（4）由图示可以看出该结构可以表示为[B4H4O9]m-，其中B为+3价，O为-2价，H为+1价，根据化合价可知m=2，
故答案为：2；
解析
解：（1）同一周期元素中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于相邻元素，根据电离能的变化规律，半充满的N原子和全充满的Be原子第一电离能要比同周期原子序数大的原子高，故第一电离能介于B、N之间的第二周期元素有Be、C、O三种元素，
故答案为：Be、C、O；
（2）铬24号元素，铬元素失去3个电子变成Cr3+，所以Cr3+核外有21个电子，根据构造原理知，该离子核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d3，CN-中C原子与1个单位负电荷用N原子替换可得CN-等电子体的物质N2，
故答案为：1s22s22p63s23p63d3；N2；
（3）①BF3中价电子对数为：
故答案为：平面三角形；
②H3O+中O原子价层电子对个数=3+
故答案为：三角锥形；sp3；
（4）由图示可以看出该结构可以表示为[B4H4O9]m-，其中B为+3价，O为-2价，H为+1价，根据化合价可知m=2，
故答案为：2；
（1）N、O、S三种元素的第一电离能大小顺序为：______＞______＞______．（填元素符号）
（2）已知水的沸点远高于H2S，这是由于______．
（3）某晶体的晶胞如图1所示，X位于体心，Y位于4个面心，Z位于8个顶点，该晶体中 X、Y、Z的粒子个数比为______．
（4）Cu2Cl2•2CO•2H2O是一种配合物，其结构如图2所示：
①与CO为互为等电子体的分子是______．
②该配合物中，氯离子的杂化方式为______；金属阳离子的核外电子排布式为______．
正确答案
解：（1）①元素周期律中，同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大，但第ⅡA和第ⅢA、第ⅤA和第ⅥA互换，同一主族元素的第一电离能随着原子序数的增大而减小，所以其第一电离能大小为N＞O＞S，
故答案为：N＞O＞S；
（2）H2O与H2S都属于分子晶体，H2O分子间可以形成氢键，H2S只含有范德华力，所以水的沸点高于H2S的沸点，
故答案为：水分子间存在氢键；
（3）X位于体心，Y位于面心，Z位于顶点，根据均摊法可知，晶胞中X原子个数为1，Y原子个数为
故答案为：1：2：1．
（4）①与CO原子数相同，且价电子数相同的物质为N2，
故答案为：N2；
②根据图2中，氯原子形成了四条共价键，即有四条杂化轨道，杂化类型为sp3，铜为26号元素，其电子排布为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1，Cu2Cl2•2CO•2H2O阳离子为+1价铜离子，所以其核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d10 或[Ar]3d10，
故答案为：sp3；1s22s22p63s23p63d10 或[Ar]3d10．
解析
解：（1）①元素周期律中，同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大，但第ⅡA和第ⅢA、第ⅤA和第ⅥA互换，同一主族元素的第一电离能随着原子序数的增大而减小，所以其第一电离能大小为N＞O＞S，
故答案为：N＞O＞S；
（2）H2O与H2S都属于分子晶体，H2O分子间可以形成氢键，H2S只含有范德华力，所以水的沸点高于H2S的沸点，
故答案为：水分子间存在氢键；
（3）X位于体心，Y位于面心，Z位于顶点，根据均摊法可知，晶胞中X原子个数为1，Y原子个数为
故答案为：1：2：1．
（4）①与CO原子数相同，且价电子数相同的物质为N2，
故答案为：N2；
②根据图2中，氯原子形成了四条共价键，即有四条杂化轨道，杂化类型为sp3，铜为26号元素，其电子排布为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1，Cu2Cl2•2CO•2H2O阳离子为+1价铜离子，所以其核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d10 或[Ar]3d10，
故答案为：sp3；1s22s22p63s23p63d10 或[Ar]3d10．
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