- 电负性
- 共428题
锂-磷酸氧铜电池正极的活性物质是Cu4O(PO4)2,可通过下列反应制备:
2Na3PO4+4CuSO4+2NH3•H2O=Cu4O(PO4)2↓+3Na2SO4+(NH4)2SO4+H2O
(1)写出基态Cu的价电子排布式______,与Cu同周期的元素中,与铜原子最外层电子数相等的元素还有______ (填元素符号),上述方程式中涉及到的N、O、P、S元素第一电离能由小到大的顺序为______.及电负性由小到大的顺序为______
(3)氨基乙酸铜的分子结构如图1,氮原子的杂化方式为______.
(4)在硫酸铜溶液中加入过量KCN,生成配合物[Cu(CN)4]2-,则CN-中含有的σ键与π键的数目之比为______.
(5)Cu元素与H元素可形成一种红色化合物,其晶体结构单元如图2所示.则该化合物的化学式为______.
正确答案
解:(1)Cu是29号元素,其基态Cu2+的核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s1;价电子排布式为:3d104s1;Cu最外层电子数为1,与Cu同周期的元素中,与铜原子最外层电子数相等的元素还有K、Cr;7号元素N原子的电子排布式为1s22s22p3,8号元素O原子的电子排布式为1s22s22p4,当元素的原子核外电子层上的电子处于全充满、半充满或全空状态时,能量低比较稳定,N原子的电子处于半充满状态,是稳定状态,所以N、O元素第一电离能由小到大的顺序为O<N;同主族自上而下电离能降低,所以N、O、P、S元素第一电离能由小到大的顺序为:S<P<O<N,
同一周期中,元素的电负性随着原子序数的增大而增大,所以电负性大小顺序为:N<O,P<S,同一主族,元素的电负性随着原子序数的增大而减小,S<O,P<N;非金属性越强电负性越强,S<N,所以电负性由小到大的顺序为 P<S<N<O,
故答案为:3d104s1;K Cr;S<P<O<N; P<S<N<O;
(3)氮原子价层电子对个数=3+(5-3×1)=4,氮的杂化方式为sp3杂化;
故答案为:sp3;
(4)在CN-中碳原子与氮原子是以共价三键结合的,含有1个ơ键,含有的2个π键,故CN-中含有的σ键与π键的数目之比为:1:2,
故答案为:1:2;
(5)在该化合物的晶胞中Cu:12×+2×
+3=6;H:6×
+1+3=6,所以Cu:H=1:1,故该化合物的化学式为 CuH,
故答案为:CuH;
解析
解:(1)Cu是29号元素,其基态Cu2+的核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s1;价电子排布式为:3d104s1;Cu最外层电子数为1,与Cu同周期的元素中,与铜原子最外层电子数相等的元素还有K、Cr;7号元素N原子的电子排布式为1s22s22p3,8号元素O原子的电子排布式为1s22s22p4,当元素的原子核外电子层上的电子处于全充满、半充满或全空状态时,能量低比较稳定,N原子的电子处于半充满状态,是稳定状态,所以N、O元素第一电离能由小到大的顺序为O<N;同主族自上而下电离能降低,所以N、O、P、S元素第一电离能由小到大的顺序为:S<P<O<N,
同一周期中,元素的电负性随着原子序数的增大而增大,所以电负性大小顺序为:N<O,P<S,同一主族,元素的电负性随着原子序数的增大而减小,S<O,P<N;非金属性越强电负性越强,S<N,所以电负性由小到大的顺序为 P<S<N<O,
故答案为:3d104s1;K Cr;S<P<O<N; P<S<N<O;
(3)氮原子价层电子对个数=3+(5-3×1)=4,氮的杂化方式为sp3杂化;
故答案为:sp3;
(4)在CN-中碳原子与氮原子是以共价三键结合的,含有1个ơ键,含有的2个π键,故CN-中含有的σ键与π键的数目之比为:1:2,
故答案为:1:2;
(5)在该化合物的晶胞中Cu:12×+2×
+3=6;H:6×
+1+3=6,所以Cu:H=1:1,故该化合物的化学式为 CuH,
故答案为:CuH;
不同元素的原子在分子内吸引电子的能力大小可用数值表示,该数值称为电负性.一般认为:如果两个成键元素间的电负性差值大于1.7,原子之间通常形成离子键;如果两个成键元素间的电负性差值小于1.7,通常形成共价键.下表是某些元素的电负性值:
观察上述数据,回答下列问题:
(1)通过分析电负性值变化规律,确定Mg元素电负性值的最小范围______;
(2)请归纳元素的电负性和金属、非金属的关系是______;
(3)COCl2俗称光气,分子中C原子以______杂化轨道方式与其它原子成键;分子结构中含有C-Cl键,其共用电子对偏向______(写原子名称).
(4)氯和硅元素形成的化合物SiCl4为共价化合物,它与氨气一起使用可用于海上军事作战起烟幕作用,试说明原因并写出相应发生的化学反应方程式:______;
(5)从电负性角度,判断AlCl3是离子化合物还是共价化合物?请说出理由(即写出判断的方法和结论)是:______;请设计一个实验方案证明上述所得到的结论:______.
正确答案
解:(1)根据电负性的递变规律:同周期从左到右电负性逐渐增大,同主族从上到下电负性逐渐减小,可知,在同周期中电负性Na<Mg<Al,同主族Be>Mg>Ca,最小范围应为0.93~1.57.故答案为:0.93~1.57;
(2)因电负性可以用来衡量原子吸引电子能力的大小,所以电负性越大,原子吸引电子的能力越强,非金属性越强,反之金属性越强.故答案为:非金属性越强,电负性越大,金属性越强,电负性越小;
(3)COCl2分子中C原子与Cl原子以单键相结合,与O原子以双键相结合,共有3对价层电子对,需要3个杂化轨道,采取sp2;分子结构中含有C-Cl键,Cl的电负性大,电子对偏向Cl;故答案为:sp2,Cl;
(4)SiCl4为强酸弱碱盐,水解生成HCl,HCl与氨气反应生成NH4Cl白烟;故答案为:因为四氯化硅与水发生反应(强烈水解)产生大量的氯化氢气体,氯化氢与氨气化合产生大量的白烟,起隐蔽作用;SiCl4+4H2O═4HCl↑+H4SiO4,NH3+HCl=NH4Cl;
(5)AlCl3中Al与Cl的电负性差值为1.55,根据信息,电负性差值若小于1.7,则形成共价键,所以AlCl3为共价化合物.离子化合物在熔融状态下以离子形式存在,可以导电,但共价化合物不能导电.故答案为:Al元素和Cl元素的电负性差值为1.55<1.7,所以形成共价键,为共价化合物;将氯化铝加热到熔融态,进行导电性实验,如果不导电,说明是共价化合物.
解析
解:(1)根据电负性的递变规律:同周期从左到右电负性逐渐增大,同主族从上到下电负性逐渐减小,可知,在同周期中电负性Na<Mg<Al,同主族Be>Mg>Ca,最小范围应为0.93~1.57.故答案为:0.93~1.57;
(2)因电负性可以用来衡量原子吸引电子能力的大小,所以电负性越大,原子吸引电子的能力越强,非金属性越强,反之金属性越强.故答案为:非金属性越强,电负性越大,金属性越强,电负性越小;
(3)COCl2分子中C原子与Cl原子以单键相结合,与O原子以双键相结合,共有3对价层电子对,需要3个杂化轨道,采取sp2;分子结构中含有C-Cl键,Cl的电负性大,电子对偏向Cl;故答案为:sp2,Cl;
(4)SiCl4为强酸弱碱盐,水解生成HCl,HCl与氨气反应生成NH4Cl白烟;故答案为:因为四氯化硅与水发生反应(强烈水解)产生大量的氯化氢气体,氯化氢与氨气化合产生大量的白烟,起隐蔽作用;SiCl4+4H2O═4HCl↑+H4SiO4,NH3+HCl=NH4Cl;
(5)AlCl3中Al与Cl的电负性差值为1.55,根据信息,电负性差值若小于1.7,则形成共价键,所以AlCl3为共价化合物.离子化合物在熔融状态下以离子形式存在,可以导电,但共价化合物不能导电.故答案为:Al元素和Cl元素的电负性差值为1.55<1.7,所以形成共价键,为共价化合物;将氯化铝加热到熔融态,进行导电性实验,如果不导电,说明是共价化合物.
下列是五种常见的短周期元素的电离能数据(单位:kJ/mol):
分析以上数据,回答下列问题:
(1)T元素在周期表中的位置为第______周期______族.
(2)已知上述五种元素中,有一种是稀有气体元素,则该元素的元素代号是______.
(3)写出Y元素的氯化物的化学式______.
(4)上述元素中,在周期表中最有可能处于同一主族的是______.
A.Q和R B.T和X C.X和Y D.Q和X.
正确答案
解:(1)由元素的电离能可以看出,T元素第一电离能较小,最外层电子数为1,第一电离能比Q小,比Y小且接近Y,Y的第一、第二、第三电离能较小,第四电离能剧增,表现+3价,最外层电子数为3,Y为第三周期铝元素,所以T元素在周期表中的位置为第三周期第ⅠA族,
故答案为:三;ⅠA;
(2)R的电离能很大,而且各电离能之间无太大差距,可能为零族元素,
故答案为:R;
(3)Y的第一、第二、第三电离能较小,第四电离能剧增,表现+3价,最外层电子数为3,根据电离能比较可知,Y为第三周期铝元素,Y元素的氯化物的化学式为AlCl3,
故答案为:AlCl3;
(4)Q的第一、第二电离能较小,第三电离能剧增,故表现+2价,最外层电子数为2,X的第一、第二电离能较小,第三电离能剧增,故表现+2价,最外层电子数为2,Q、X二者位于同一族,因Q电离能小,所以Q在下方,
故答案为:D.
解析
解:(1)由元素的电离能可以看出,T元素第一电离能较小,最外层电子数为1,第一电离能比Q小,比Y小且接近Y,Y的第一、第二、第三电离能较小,第四电离能剧增,表现+3价,最外层电子数为3,Y为第三周期铝元素,所以T元素在周期表中的位置为第三周期第ⅠA族,
故答案为:三;ⅠA;
(2)R的电离能很大,而且各电离能之间无太大差距,可能为零族元素,
故答案为:R;
(3)Y的第一、第二、第三电离能较小,第四电离能剧增,表现+3价,最外层电子数为3,根据电离能比较可知,Y为第三周期铝元素,Y元素的氯化物的化学式为AlCl3,
故答案为:AlCl3;
(4)Q的第一、第二电离能较小,第三电离能剧增,故表现+2价,最外层电子数为2,X的第一、第二电离能较小,第三电离能剧增,故表现+2价,最外层电子数为2,Q、X二者位于同一族,因Q电离能小,所以Q在下方,
故答案为:D.
(2014秋•福州校级期末)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.
说明下列各对原子中哪一种原子的第一电离能高,为什么?
S与P Al与Mg Sr与Rb Cu与Zn Cs与Rn Rn与At.
正确答案
解:同周期自左而右元素的第一电离能呈增大趋势,S与P,属于同一周期且其原子序数依次减小,但P属于第VA元素,所以第一电离能:S<P;
Al与Mg,属于同一周期且其原子序数依次减小,但Mg 属于第ⅡA元素,所以第一电离能:Al<Mg;
Sr与Rb,属于同一周期且其原子序数依次减小,且Sr属于第ⅡA元素,所以第一电离能:Rb<Sr;
Cu与Zn,属于同一周期且其原子序数依次增大,所以第一电离能:Cu<Zn;
Cs与Rn,属于同一周期且其原子序数依次增大,所以第一电离能:Cs<Rn;
Rn与At,属于同一周期且其原子序数依次减小,所以第一电离能:At<Rn;
答:第一电离能S<P;Al<Mg;Rb<Sr;Cu<Zn;Cs<Rn;At<Rn;同一周期元素,元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大,但同一周期中第ⅡA族元素比第ⅢA族元素的第一电离能大,第ⅤA族比第ⅥA族第一电离能大.
解析
解:同周期自左而右元素的第一电离能呈增大趋势,S与P,属于同一周期且其原子序数依次减小,但P属于第VA元素,所以第一电离能:S<P;
Al与Mg,属于同一周期且其原子序数依次减小,但Mg 属于第ⅡA元素,所以第一电离能:Al<Mg;
Sr与Rb,属于同一周期且其原子序数依次减小,且Sr属于第ⅡA元素,所以第一电离能:Rb<Sr;
Cu与Zn,属于同一周期且其原子序数依次增大,所以第一电离能:Cu<Zn;
Cs与Rn,属于同一周期且其原子序数依次增大,所以第一电离能:Cs<Rn;
Rn与At,属于同一周期且其原子序数依次减小,所以第一电离能:At<Rn;
答:第一电离能S<P;Al<Mg;Rb<Sr;Cu<Zn;Cs<Rn;At<Rn;同一周期元素,元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大,但同一周期中第ⅡA族元素比第ⅢA族元素的第一电离能大,第ⅤA族比第ⅥA族第一电离能大.
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