Question

5．（1）氮及其化合物在生活、生產(chǎn)和科技等方面有重要的應(yīng)用．請(qǐng)回答下列問題：
氮、氧、氟是同周期相鄰的三種元素，比較：氮原子的第一電離能大于（填“大于”、“小于”或“等于”）氧原子的第一電離能；
（2）Fe在元素周期表中的位置為第四周期第VIII族，基態(tài)Fe²⁺的核外電子排布式為_1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶ 或[Ar]3d⁶ ．
（3）H₂0的VSEPR模型為四面體形
比較鍵角的大�。篐₂0＜CH₄（填“＞”“＜”或“=”），原因?yàn)閮煞N分子均采取sp³雜化，甲烷分子的雜化軌道中無(wú)孤電子對(duì)，而H₂O分子有兩對(duì)孤對(duì)電子，孤對(duì)電子與成鍵電子的排斥力大、鍵角小
（4）磁性材料在生活和科學(xué)技術(shù)中應(yīng)用廣泛．研究表明，若構(gòu)成化合物的陽(yáng)離子有未成對(duì)電子時(shí)，則該化合物具有磁性．下列物質(zhì)適合作錄音磁帶磁粉原料的為B （填選項(xiàng)字母）．
A．V₂O₅    B．CrO₂    C．PbO    D．ZnO．

Answer 1

分析 （1）同一周期元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而增大，注意同一周期的第ⅡA元素的第一電離能大于第ⅢA族的，第ⅤA族的大于第ⅥA族的；
（2）根據(jù)元素的質(zhì)子數(shù)可知電子數(shù)為26，核外各電子層電子數(shù)為2、8、14、2，所以位于第四周期第VIII族；鐵原子失去2個(gè)電子變成Fe²⁺，根據(jù)構(gòu)造原理書寫Fe²⁺核外電子排布式；
（3）H₂O分子中O原子形成2個(gè)σ鍵、含有2對(duì)孤電子對(duì)；孤對(duì)電子與成鍵電子的排斥力比成鍵電子之間排斥力大；
（4）構(gòu)成化合物的陽(yáng)離子有未成對(duì)電子時(shí)，該化合物具有磁性，適合作錄音磁帶磁粉原料，根據(jù)離子核外電子排布式判斷．

解答 解：（1）N、O屬于同一周期元素且原子序數(shù)依次增大，但N原子的2p能級(jí)處于半滿狀態(tài)，較穩(wěn)定，故N元素的第一電離能高于氧元素的第一電離能，
故答案為：大于；
（2）根據(jù)元素的質(zhì)子數(shù)可知電子數(shù)為26，核外各電子層電子數(shù)為2、8、14、2，所以位于第四周期第VIII族；其原子基態(tài)時(shí)的核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，鐵原子失去最外層2個(gè)電子變成Fe²⁺，根據(jù)構(gòu)造原理知，其基態(tài)離子核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶ 或[Ar]3d⁶ ，
故答案為：第四周期第VIII族；1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶ 或[Ar]3d⁶ ；
（3）H₂O分子中O原子形成2個(gè)σ鍵、含有2對(duì)孤電子對(duì)，VSEPR模型為四面體形；甲烷分子的雜化軌道中無(wú)孤電子對(duì)，而H₂O分子有兩對(duì)孤對(duì)電子，孤對(duì)電子與成鍵電子的排斥力大、鍵角小，則鍵角H₂O＜CH₄，
故答案為：四面體形；＜；兩種分子均采取sp³雜化，甲烷分子的雜化軌道中無(wú)孤電子對(duì)，而H₂O分子有兩對(duì)孤對(duì)電子，孤對(duì)電子與成鍵電子的排斥力大、鍵角��；
（4）A．V₂O₅ 中V⁵⁺的核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶，沒有未成對(duì)電子，沒有磁性；
B．CrO₂ 中Cr⁴⁺的核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d²，有未成對(duì)電子，具有磁性；
C．PbO 中Pb處于IVA族，失去p能級(jí)2電子形成Pb²⁺，沒有未成對(duì)電子，沒有磁性；
D．ZnO中Zn²⁺的核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰，沒有未成對(duì)電子，具有磁性，
CrO₂適合作錄音磁帶磁粉原料，
故選：B．

點(diǎn)評(píng) 本題是對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的考查，涉及第一電離能、核外電子排布、雜化方式、價(jià)層電子對(duì)互斥理論等，注意把握第一電離能能的比較以及電子排布式的書寫方法，題目難度不大．