Question

图示法和图像法都是常用的科学研究方法。

(1)科学家通过X射线推测胆矾中既含有配位键又含有氢键，其结构示意图可简单表示如下，其中配位键和氢键均采用虚线表示。

①写出基态Cu原子的核外电子排布式________________________________。

②写出胆矾晶体中水合铜离子的结构简式(必须将配位键表示出来)________。

(2)下图是研究部分元素氢化物的沸点变化规律的图像，折线c可以表达出第________族元素氢化物的沸点变化规律。两位同学对某主族元素氢化物的沸点的变化趋势画出了两条折线——折线a和折线b，你认为正确的是________(填“a”或“b”)，理由是______________________________________________________________。

(3)第三周期元素的气态电中性基态原子失去最外层一个电子转化为气态基态正离子所需的最低能量叫做第一电离能(设为E)。如图所示：

①同周期内，随着原子序数的增大，E值变化的总趋势是________；

②根据图中提供的信息，试推断E_氧________E_氟(填“>”、“<”或“＝”，下同)；

③根据第一电离能的含义和元素周期律，试推断E_镁________E_钙。

Answer

(1)①1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1

②

(2)ⅣA b A点表示的氢化物是水，其沸点高是由于在水分子之间存在氢键，氢键的强度远大于范德华力。所以氧族元素中其他氢化物的沸点不会高于水

(3)①增大 ②< ③>

【解析】胆矾晶体中存在配离子[Cu(H2O)4]2＋，H2O中的O原子提供孤电子对，Cu2＋提供空轨道形成配位键，从而可以写出水合铜离子的结构简式。(2)由图示氢化物的沸点变化规律看出，c的氢化物沸点逐渐升高，说明没有氢键的影响，应是第ⅣA族元素。折线a和b都说明氢化物中含有氢键，第二周期氢化物的沸点为100 ℃，应为第ⅥA族元素，但a线的变化趋势不对，b正确。(3)同周期内，随着原子序数的增大，第一电离能总趋势是逐渐增大；同主族内，随着电子层数的增多，第一电离能总趋势是逐渐减小。