Question

【題目】(1)①為了紀念元素周期表誕生150周年，聯合國將2019年定為“國際化學元素周期表年”。Fe在元素周期表中的位置為__________。科學家在研究金屬礦物質組分的過程中。發現了Cu－Ni－Fe等多種金屬互化物。確定某種金屬互化物是晶體還是非晶體的方法是_____________。

②已知：r（Fe2＋）為61 pm，r（Co2＋）為65 pm。在隔絕空氣條件下分別加熱FeCO3和CoCO3，實驗測得FeCO3的分解溫度低于CoCO3，原因是_______。

③下表是Fe和Cu的部分電離能數據，請解釋I2（Cu）大于I2（Fe）的主要原因是_____。

元素	Fe	Cu
第一電離能I1/kJ·mol-1	759	746
第一電離能I2/kJ·mol-1	1561	1958

(2)原子序數依次增大的五種元素A、B、C、D、E分別處于第一至第四周期，A是前四周期中原子半徑最小的元素，B原子核外電子有6種不同的運動狀態，常溫下C的單質是空氣中含量最多的成份，D最高價氧化物對應水化物的酸性最強，E的基態原子的最外能層只有一個電子，其他能層均已充滿電子。請回答下列問題：

①B2A2的電子式是___，D所在主族的前四種元素分別與A形成的化合物，其共價鍵的極性由強到弱的順序是___（填化學式）。

②A和C形成的簡單化合物遇到D單質出現白煙現象，寫出有關反應的化學方程式為____。

③向E的硫酸鹽溶液中滴加過量氨水，觀察到的現象是首先形成藍色沉淀，繼續滴加氨水，沉淀溶解，得到深藍色的透明溶液，請寫出最后－步得到深藍色透明溶液對應的離子方程式____。

(3)銅與氧元素可形成如圖所示的晶胞結構，其中Cu均勻地分散在立方體內部，a、b的坐標參數依次為（0，0，0）、（，，），則d的坐標參數為__，已知該品體的密度為ρg/cm3，NA是阿伏加德羅常數值，則晶胞參數（晶胞棱長）為_______cm（列出計算式即可）。

Answer 1

【答案】第四周期Ⅷ族 X射線衍射 Fe2＋的半徑小于Co2＋，FeO的晶格能大于CoO，FeCO3比CoCO3易分解 失去第二個電子時，Cu失去的是全充滿3d10電子，Fe失去的是4S1電子 HF >HCI> HBr ＞HI 8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl Cu（OH）2＋4NH3·H2O＝[Cu（NH3）4]2+＋4H2O+2OH- （，，）

【解析】

X射線衍射可用來判斷金屬互化物是晶體還是非晶體。原子序數依次增大的五種元素A、B、C、D、E分別處于第一至第四周期，A是前四周期中原子半徑最小的元素，推知A為H元素；B原子核外電子有6種不同的運動狀態，推知B為C元素；常溫下C的單質是空氣中含量最多的成份，推知C為C元素；D最高價氧化物對應水化物的酸性最強，D為Cl元素；E的基態原子的最外能層只有一個電子，其他能層均已充滿電子，推知E為Cu元素。

（1）①Fe在元素周期表中的位置為第四周期Ⅷ族；可用X射線衍射來判斷金屬互化物是晶體還是非晶體。

②由題干信息可知Fe2＋的半徑小于Co2＋，FeO的晶格能大于CoO，FeCO3比CoCO3易分解。

③失去第二個電子時，Cu失去的是全充滿3d10電子，Fe失去的是4S1電子，故I2（Cu）大于I2（Fe）。

（2）經分析可知B2A2為C2H2，碳原子間為碳碳叁鍵，故其電子式為；D所在主族的前四種元素分別與A形成的化合物，分別為HF 、HCI、 HBr 、HI，性質越來越穩定，故其共價鍵的極性由強到弱的順序是HF >HCI> HBr ＞HI。

②A和C形成的簡單化合物為NH3，遇到D單質（Cl2）出現白煙，根據元素守恒推知白煙成分應為氯化銨，發生氧化還原反應，根據得失電子守恒配平得方程式：8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl。

③向硫酸銅溶液中滴加過量氨水，觀察到的現象是首先形成藍色沉淀氫氧化銅，繼續滴加氨水，沉淀溶解，得到深藍色的透明溶液，得到四氨合銅絡離子，發生反應Cu（OH）2＋4NH3·H2O＝[Cu（NH3）4]2+＋4H2O+2OH-。

(3)b與周圍4個d原子形成正四面體結構，b、d 與頂點的邊線處于晶體對角線上， a、b的坐標參數依次為（0，0，0）、（，，），則d的坐標參數為（，，）；該晶胞中銅原子個數為4，氧原子數為8×+1=2，銅原子和氧原子個數比為2：1，故化學式為Cu2O，該化合物的摩爾質量為144g/mol，晶體密度為ρg/cm3，NA是阿伏加德羅常數值，則晶胞參數（晶胞棱長）為cm。