- 电负性
- 共428题
(2014秋•甘州区校级月考)Mn、Fe均为第四周期过渡元素,两元素的部分电离能数据列于下表:回答下列问题:
(1)Mn元素价电子层的电子排布式为______,比较两元素的I2、I3可知,气态Mn2+再失去一个电子比气态Fe2+再失去一个电子难.对此,你的解释是______;
(2)Fe原子或离子外围有较多能量相近的空轨道而能与一些分子或离子形成配合物.
①Fe元素位于元素周期表分区的______区,原子核外共有______种不同运动状态的电子,有______ 种不同能级的电子.
②与Fe原子或离子形成配合物的分子或离子应具备的结构特征是______;
③六氰合亚铁离子(Fe(CN)64-)中的配体CN-中C原子的杂化轨道类型是______,写出一种与CN-互为等电子体的单质分子的结构式______.
(3)三氯化铁常温下为固体,熔点282℃,沸点315℃,在300℃以上易升华.易溶于水,也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂.据此判断三氯化铁晶体类型为______.
(4)金属铁的晶体在不同温度下有两种堆积方式,晶胞分别如图1所示.体心立方晶胞和面心立方晶胞中实际含有的Fe原子个数之比为______,Fe原子周围距离最近的铁原子数目之比为______.
(5)Fe2+与邻啡罗啉形成的配合物(形成过程如图2)中,配位数为______
正确答案
解:(1)Mn元素为25号元素,核外电子排布式为[Ar]3d54s2,所以价层电子排布式为3d54s2,由Mn2+转化为Mn3+时,3d能级由较稳定的3d5半充满状态转为不稳定的3d4状态需要的能量较多;而Fe2+到Fe3+时,3d能级由不稳定的3d6到稳定的3d5半充满状态,需要的能量相对要少,
故答案为:3d54s2; Mn2+转化为Mn3+时,3d能级由较稳定的3d5半充满状态转变为不稳定的3d4状态(或Fe2+转化为Fe3+时,3d能级由不稳定的3d6状态转变为较稳定的3d5半充满状态);
(2)①元素周期表五区的划分是根据最后排入的电子名称命名的.Fe原子是26号元素,Fe原子的基态核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d64s2,Fe的价电子为3d64s2,最后填充3d电子,为d区元素,该元素原子核外有,6个电子,所以原子核外共有26种不同运动状态的电子,该原子有7种不同能级的电子,
故答案为:d;26;7;
②Fe原子或离子含有空轨道,所以,与Fe原子或离子形成配合物的分子或离子应具有孤对电子,
故答案为:具有孤对电子;
③CN-中C原子与N原子键以三键连接,三键中有1个δ键、2个π键,C原子还有一对孤对电子,杂化轨道数2,C原子采取sp杂化.CN-含有2个原子,价电子总数为4+5+1=10,故其等电子体为氮气分子等,结构式为N≡N,
故答案为:sp;N≡N;
(3)三氯化铁,其熔点:282℃,沸点315℃,在300℃以上升华,易溶于水,也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂.符合分子晶体的特征,故为三氯化铁分子晶体,故答案为:分子晶体;
(4)体心立方晶胞中含有Fe原子的个数为8×+1=2,面心立方晶胞中实际含有的Fe原子个数为8×
+6×
=4,所以体心立方晶胞和面心立方晶胞中实际含有的Fe原子个数之比为1:2,体心立方晶胞中每个Fe原子周围有8个Fe原子,面心立方晶胞中每个Fe原子周围有12个Fe原子,故Fe原子配位数之比为8:12=2:3,
故答案为:1:2;2:3;
(5)配位数就是在配位个体中与一个形成体成键的配位原子的总数,所以Fe2+与邻啡罗啉形成的配合物(形成过程如图2)中,配位数为6,
故答案为:6;
解析
解:(1)Mn元素为25号元素,核外电子排布式为[Ar]3d54s2,所以价层电子排布式为3d54s2,由Mn2+转化为Mn3+时,3d能级由较稳定的3d5半充满状态转为不稳定的3d4状态需要的能量较多;而Fe2+到Fe3+时,3d能级由不稳定的3d6到稳定的3d5半充满状态,需要的能量相对要少,
故答案为:3d54s2; Mn2+转化为Mn3+时,3d能级由较稳定的3d5半充满状态转变为不稳定的3d4状态(或Fe2+转化为Fe3+时,3d能级由不稳定的3d6状态转变为较稳定的3d5半充满状态);
(2)①元素周期表五区的划分是根据最后排入的电子名称命名的.Fe原子是26号元素,Fe原子的基态核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d64s2,Fe的价电子为3d64s2,最后填充3d电子,为d区元素,该元素原子核外有,6个电子,所以原子核外共有26种不同运动状态的电子,该原子有7种不同能级的电子,
故答案为:d;26;7;
②Fe原子或离子含有空轨道,所以,与Fe原子或离子形成配合物的分子或离子应具有孤对电子,
故答案为:具有孤对电子;
③CN-中C原子与N原子键以三键连接,三键中有1个δ键、2个π键,C原子还有一对孤对电子,杂化轨道数2,C原子采取sp杂化.CN-含有2个原子,价电子总数为4+5+1=10,故其等电子体为氮气分子等,结构式为N≡N,
故答案为:sp;N≡N;
(3)三氯化铁,其熔点:282℃,沸点315℃,在300℃以上升华,易溶于水,也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂.符合分子晶体的特征,故为三氯化铁分子晶体,故答案为:分子晶体;
(4)体心立方晶胞中含有Fe原子的个数为8×+1=2,面心立方晶胞中实际含有的Fe原子个数为8×
+6×
=4,所以体心立方晶胞和面心立方晶胞中实际含有的Fe原子个数之比为1:2,体心立方晶胞中每个Fe原子周围有8个Fe原子,面心立方晶胞中每个Fe原子周围有12个Fe原子,故Fe原子配位数之比为8:12=2:3,
故答案为:1:2;2:3;
(5)配位数就是在配位个体中与一个形成体成键的配位原子的总数,所以Fe2+与邻啡罗啉形成的配合物(形成过程如图2)中,配位数为6,
故答案为:6;
在第二周期中,B、C、N、O四种元素的第一电离能由大到小的排列顺序正确的是( )
正确答案
解析
解: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族元素的第一电离能大于相邻元素,这几种元素都是第二周期元素,它们的族序数分别是:第IIIA族、第IVA族、第VA族、第VIA族,所以它们的第一电离能大小顺序是I1(N)>I1(O)>I1(C)>I1(B),
故选C.
下表列出了某短周期元素R的各级电离能数据(用I1、I2…表示,单位为kJ•mol-1).下列关于元素R的判断中一定正确的是( )
①R的最高正价为+3价
②R元素位于元素周期表中第ⅡA族
③R元素第一电离能大于同周期相邻元素
④R元素基态原子的电子排布式为1s22s2.
正确答案
解析
解:从表中原子的第一至第四电离能可以看出,元素的第一、第二电离能都较小,可失去2个电子,最高化合价为+2价,即最外层应有2个电子,应为第IIA族元素.
A、最外层应有2个电子,所以R的最高正价为+2价,故A错误;
B、最外层应有2个电子,所以R元素位于元素周期表中第ⅡA族,故B正确;
C、同周期第ⅡA族核外电子排布式为ns2,达稳定结构,所以R元素第一电离能大于同周期相邻元素,故C正确;
D、R元素可能是Mg或Be,故D错误;
故选B.
(2014•德化县模拟)(1)在短周期主族元素中,氯及其相邻元素的电负性由大到小的顺序是______(用元素符号表示)
(2)A、B、C为同一短周期金属元素.依据下表数据分析,C元素在化合物中的主要化合价为______;第二电离能(I2)B小于A的原因是______.
(3)已知过氧化氢分子的空间结构如图所示,分子中氧原子采取______杂化;通常情况下,H2O2与水任意比互溶的主要原因是______.
(4)R是1~36号元素中未成对电子数最多的原子.R3+在溶液中存在如下转化关系:R3+ R(OH)3
[R(OH)4]-
①基态R原子的价电子排布式为______.
②[R(OH)4]-中存在的化学键是______.
A.离子键 B.极性键 C.非极性键 D.配位键.
正确答案
F>Cl>S
+3
A+外层电子排布为2s22p6稳定结构,难再失去一个电子,B+外层电子排布为3s1,易失去一个电
sp3
H2O2分子H2O分子之间形成氢键,使H2O2与水任意比互溶
3d54s1
BD
解析
解:(1)与Cl相邻元素有F和S,F和Cl在同一主族,电负性:F>Cl,Cl和S在同一周期,电负性:Cl>S,则电负性:F>Cl>S,故答案为:F>Cl>S;
(2)由电离能数据可知,R易失去3个电子,则原子最外层电子数为3,最高化合价为+3价,
A、B、C为同一短周期金属元素,由电离能数据可知,A为Na元素,B为Mg元素,R为Al元素,
Na+外层电子排布为2s22p6稳定结构,难再失去一个电子,Mg+外层电子排布为3s1,易失去一个电子,所以第二电离能(I2)Mg小于Na,
故答案为:+3;A+外层电子排布为2s22p6稳定结构,难再失去一个电子,B+外层电子排布为3s1,易失去一个电子;
(3)由H2O2的结构可知,O原子形成1个O-H键、1个O-O键,含有2对孤对电子,杂化轨道数为4,杂化方式为sp3,H2O2中氧元素的电负性很强,H2O2分子H2O分子之间形成氢键,使H2O2与水任意比互溶,
故答案为:sp3;H2O2分子H2O分子之间形成氢键,使H2O2与水任意比互溶;
(4)①R是1~36号元素中未成对电子数最多的原子,则R原子外围电子排布为3d54s1,故答案为:3d54s1;
②R为Cr元素,[Cr(OH)4]-与[Al(OH)4]-结构相似,Cr3+与OH-之间形成配位键,氧原子与氢原子之间形成极性键,故答案为:BD.
下列关于元素电负性大小的比较中,不正确的是( )
正确答案
解析
解:A、元素的非金属性越强,电负性越强,元素的非金属性:Te<Se<S<O,则电负性为Te<Se<S<O,故A错误;
B、同周期自左而右电负性增大,故电负性C<N<O<F,故B正确;
C、同一周期元素从左到右电负性逐渐增大,因此F>O、S>P,同一主族元素从上到下电负性逐渐减小,所以电负性O>S,故电负性:F>O>S>P,故C正确;
D、一般来说,元素非金属性越强电负性越小,金属性越强,电负性越小,即K<Na<Mg<Al,故D正确;
故选A.
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