Question

根據元素周期表中第四周期元素的相關知識，回答下列問題：
（1）第四周期元素的基態原子的電子排布中4s軌道上只有1個電子的元素有________種；寫出Cu⁺的核外電子排布式________。
（2）按電子排布，可將周期表里的元素劃分成五個區域，第四周期元素中屬于s區的元素有________種，屬于d區的元素有________種。
（3）CaO晶胞如右圖所示，CaO晶體中Ca²⁺的配位數為________；CaO的焰色反應為磚紅色，許多金屬或它們的化合物都可以發生焰色反應，其原因是________________

（4）由疊氮化鉀(KN₃)熱分解可得純N₂：2KN₃(s)=2K(l)+3N₂(g)，下列有關說法正確的是________(填選項字母）。

A．NaN3與KN3結構類似，前者晶格能較小

B．晶體鉀的晶胞結構如圖所示：，每個晶胞中分攤2個鉀原子

C．氮的第一電離能大于氧

D．氮氣常溫下很穩定，是因為氮的電負性小

（5）二氧化鈦(TiO₂)是常用的、具有較高催化活性和穩定性的光催化劑。O₂在其催化作用下，可將CN^-氧化成CNO^-。CN^-的電子式為_______,CNO^-的中心原子的雜化方式為_______
（6）在CrCl₃溶液中，一定條件下存在組成為[CrCl_n(H₂O)_6－n]^x＋(n和x均為正整數）的配離子，將其通過氫離子交換樹脂（R-H)，可發生離子交換反應：[CrCl_n(H₂O)_6－n]^x＋+xR-HR_x[CrCl_n(H₂O)_6－n]+xH⁺。將含0.0015 mol[CrCl_n(H₂O)_6－n]^x＋的溶液，與R-H完全交換后，中和生成的H⁺需濃度為0.1200 mol·L^-1 NaOH溶液25.00 mL，則該配離子的化學式為_______。

Answer 1

（1）3    1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰ 
（2）2  　8
（3）6　 激發態的電子從能量高的軌道躍遷到能量較低的軌道時，以一定波長光的形式釋放能量。
（4）B C   
（5）    sp雜化 
（6）[CrCl(H₂O)₅]^2＋

試題分析：（1）第四周期中基態原子核外電子排布中4s軌道上只有1個電子的元素有K、Cr、Cu三種。Cu失去4s軌道上一個電子形成的Cu⁺核外電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰。
（2）第四周期屬于s區的元素是K、Ca兩種。屬于d區的元素是第IIIB族到第VIIB族及第VIII族，第四周期共有8種元素。
（3）根據晶胞結構示意圖，可知Ca²⁺周圍距Ca²⁺最近的O^2-有6個，因此Ca²⁺的配位數為6。金屬元素會有焰色反應，是因為激發態的電子從能量高的軌道躍遷到能量較低的軌道時，以一定波長光的形式釋放能量。
（4）Na⁺半徑小于K⁺半徑，離子所帶電荷相同時，半徑越小晶格能越大，因此NaN₃的晶格能高于KN₃的晶格能，A錯；K晶體為體心立方，每個晶胞中含有2個K原子，B正確；N原子的2p軌道半滿，不容易失去電子，因此第一電離能N>O，C正確；氮氣常溫下穩定，因為氮氣分子中含有氮氮三鍵，D錯。
（5）CN^-與N₂是等電子體，因此電子式相似。CNO^-與CO₂是等電子體，因此中心原子雜化方式相同，是sp雜化。
（6）生成的H⁺的物質的量為：n(H+)=n(NaOH)=0.1200×25.00×10^-3mol=0.003mol，根據方程式，可計算得出x=2。在配離子中，Cr +3價，根據化合價計算規則，可知n=1，則配離子為[CrCl(H₂O)₅]^2＋。