Question

根據下列五種元素的電離能數據（單位：kJ/mol），回答下面各題．

元素代號	I1	I2	I3	I4
Q	2080	4000	6100	9400
R	500	4600	6900	9500
S	740	1500	7700	10500
T	580	1800	2700	11600
U	420	3100	4400	5900

（1）在周期表中，最可能處于同一族的是

 

A．Q和R    B．S和T    C．T和U    D．R和T    E．R和U
（2）電解它們的熔融氯化物，陰極放電反應最可能正確的是

 

A．Q²⁺+2e^-→Q       B．R²⁺+2e^-→R
C．S³⁺+3e^-→S       D．T³⁺+3e^-→T  E．U²⁺+2e^-→U
（3）它們的氯化物的化學式，最可能正確的是

 

A．QCl₂    B．RCl    C．SCl₃    D．TCl    E．UCl₄
（4）S元素最可能是

 

A．S區(qū)元素    B．稀有氣體元素   C．p區(qū)元素  D．準金屬    E．d區(qū)元素
（5）下列元素中，化學性質和物理性質最像Q元素的是

 

A．硼（1s²2s²2p¹）   B．鈹（1s²2s²）  C．鋰（1s²2s¹）D．氫（1s¹） E．氦（1s²）
有下列分子或離子：（1）BF₃    （2）H₂O  （3）NH₄⁺（4）SO₂   （5）HCHO    （6）PCl₃ （7）CO₂
粒子構型為直線型的為

 

；粒子的立體構型為V型的為

 

；粒子的立體構型為平面三角形的為

 

；粒子的立體構型為三角錐型的為

 

；粒子的立體構型為正四面體的為

 

．
PtCl₂（NH₃）₂可以形成兩種固體，一種為淡黃色，在水中的溶解度小，另一種為黃綠色，在水中的溶解度較大，請回答下列問題：
（1）PtCl₂（NH₃）₂是平面正方形結構，還是四面體結構

 

（2）請在以下空格內畫出這兩種固體分子的幾何構型圖：淡黃色固體：

 

，黃綠色固體：

 

（3）淡黃色固體物質是由

 

分子組成，黃綠色固體物質是由

 

分子組成（填“極性分子”或“非極性分子”）
（4）黃綠色固體在水中溶解度比淡黃色固體大，原因是

 

．

Answer 1

考點：元素電離能、電負性的含義及應用,元素周期表的結構及其應用,元素周期律的作用,判斷簡單分子或離子的構型,不同晶體的結構微粒及微粒間作用力的區(qū)別,原電池和電解池的工作原理

專題：原子組成與結構專題,元素周期律與元素周期表專題

分析：由元素的電離能可以看出，Q的電離能很大，可能為零族元素，R和U的第一電離能較小，第二電離能劇增，故表現(xiàn)+1價，最外層電子數為1，二者位于同一族，S的第一、第二電離能較小，第三電離能劇增，故表現(xiàn)+2價，最外層電子數為2，T的第一、第二、第三電離能較小，第四電離能劇增，表現(xiàn)+3價，最外層電子數為3；
有下列分子或離子：若n=2，則分子的立體構型為直線形，若n=3，則分子的立體構型為平面三角形，若n=4，則分子的立體構型為正四面體形；
PtCl₂（NH₃）₂可以形成兩種固體．
（1）根據Pt（NH₃）₂Cl₂可以形成兩種固體知：Pt（NH₃）₂Cl₂具有平面四邊形結構，Pt處在四邊形中心，NH₃和Cl分別處在四邊形的4個角上；
（2）Pt（NH₃）₂Cl₂分子是平面結構，兩個Cl原子有相鄰和相對兩種位置；
（3）根據水的極性以及題干信息兩種固體，一種為淡黃色，在水中的溶解度小，另一種為黃綠色，在水中的溶解度較大進行解答；
（4）由題給信息結合相似相溶原理分析．

解答： 解：由元素的電離能可以看出，Q的各電離能很大，可能為0族元素，R和U的第一電離能較小，最外層電子數為1，二者位于同一主族，S的第一、第二電離能較小，最外層電子數為2，T的第一、第二、第三電離能較小，最外層電子數為3，則
（1）R和U的第一電離能較小，最外層電子數為1，二者位于同一族，故答案為：E；
（2）由電離能可以看出，Q為各電離能都很大，可能為0族元素，R和U的第一電離能較小，最外層電子數為1，最高化合價為+1，S的第一、第二電離能較小，最外層電子數為2，最高化合價為+2，T的第一、第二、第三電離能較小，最外層電子數為3，最高化合價為+3，
故答案為：D；
（3）由（2）分析，根據最高化合價可知，各氯化物分別是RCl、SCl₂、TCl₃、UCl，故答案為：B；
（4）S的第一、第二電離能較小，最外層電子數為2，可能為S區(qū)元素，故答案為：A；
（5）Q的電離能很大，可能為0族元素，化學性質和物理性質最像氦，故答案為：E；
根據價層電子對互斥理論知，若n=2，則分子的立體構型為直線形；
若n=3，則分子的立體構型為平面三角形，有一對孤對電子，粒子的立體構型為V型；
若n=4，則分子的立體構型為正四面體形，有一對孤對電子，粒子的立體構型為三角錐形；有兩對孤對電子，粒子的立體構型為V型；
（1）BF₃中B的價層電子對數=3+

1

2

（3-3×1）=3，不含孤電子對，雜化軌道數3，中心原子以采取sp²雜化，分子形狀為平面正三角形；  
（2）H₂O中O原子雜化軌道數=δ鍵數+孤對電子對數=2+2=4，分子形狀為V型；  
（3）NH₄⁺中氮原子雜化軌道數=4+

1

2

（5-1-3×1）=4+0=4，含孤電子對數為0，雜化軌道數4，采取sp³雜化，分子形狀為正四面體形；
（4）SO₂中S原子價層電子對個數=2+

1

2

×（6-2×2）=3且含有一個孤電子對，電子構型為平面三角形，粒子的立體構型為V型；   
（5）HCHO分子內（H₂C=O）碳原子形成3個σ鍵，無孤對電子，分子中價層電子對個數=3+0=3，則分子的立體構型為平面三角形； 
（6）PCl₃中P原子含有3個σ鍵和1個孤電子對，所以其價層電子對個數是4，該分子屬于三角錐形結構； 
（7）CO₂中C原子雜化軌道數為

1

2

×（4+0）=2，則分子的立體構型為直線形；
故答案為：（7）；（2）和（4）；（1）和（5）；（6）；（3）；
PtCl₂（NH₃）₂可以形成兩種固體：
（1）Pt（NH₃）₂Cl₂可以形成兩種固體，說明Pt（NH₃）₂Cl₂分子是平面正方形結構，否則只有一種固體形式，
故答案為：平面正方形結構；  
（2）Pt（NH₃）₂Cl₂分子是平面結構，兩個Cl原子有相鄰和相對兩種位置，水是極性分子，一種為淡黃色，在水中的溶解度小，則為非極性分子，NH₃和Cl分別對稱分布在四邊形的4個角上，正負電荷重心重合，故淡黃色者，
另一種為黃綠色，在水中的溶解度較大，則為極性分子，NH₃和Cl在四邊形的4個角上的分布是不對稱的，即正負電荷重心不重合，故黃綠色者是，
故答案為：；；
（3）水是極性分子，一種為淡黃色，在水中的溶解度小，則為非極性分子，另一種為黃綠色，在水中的溶解度較大，則為極性分子，
故答案為：非極性；極性；
（4）水是極性分子，黃綠色為極性分子，淡黃色固體為非極性分子，根據相似相溶原理可知，淡黃色固體為非極性分子，較難溶于記性溶劑水，而黃綠色固體為極性分子，易溶于極性溶劑水，
故答案為：根據相似相溶原理可知，因為淡黃色固體為非極性分子，較難溶于極性溶劑水，而黃綠色固體為極性分子，易溶于極性溶劑水．

點評：本題考查具有較強的綜合性，屬于要求較高的題目，側重考查電離能、配合物性質與結構關系等知識，注意原子的最外層電子數與電離能以及化合價的關系，注意根據價層電子對互斥理論來分析解答，題目難度較大．