Question

Ⅰ.饮用水中含有砷会导致砷中毒，水体中溶解的砷主要以As(Ⅲ)亚砷酸盐和As(Ⅴ)砷酸盐形式存在。

(1)砷与磷为同一主族元素，砷的原子序数为________________。

(2)根据元素周期律，下列说法正确的是__________________。

a.酸性： H₂SO₄＞H₃PO₄＞H₃AsO₄    

b.原子半径：S＞P＞As

c.非金属性：S＞P＞As

(3)关于地下水中砷的来源有多种假设，其中一种认为是富含砷的黄铁矿(FeS₂)被氧化为Fe(OH)₃，同时生成SO₄^2-，导致砷脱离矿体进入地下水。FeS₂被O₂氧化的离子方程式为______。

Ⅱ.(4)A、B、C、X是中学化学常见的物质，A、B、C均由短周期元素组成，转化关系如图：

若A、B、C中均含同一种常见金属元素，该元素在C中以阴离子形式存在，将A、C的水溶液混合可得B的白色胶状沉淀。

①A中含有的金属元素为________(写元素名称)，它在周期表中的位置为______。

②该金属元素的单质与某氧化物在高温下反应，常用于焊接铁轨及定向爆破，该反应的化学方程式为________。

Ⅲ.铁及其化合物在生活中有广泛应用。

(5)Fe³⁺基态核外电子排布式为______。

(6)氮化铁晶体的晶胞结构如图所示。该晶体中铁、氮的微粒个数之比为______。

(7)某铁的化合物结构简式如图所示：

①上述化合物中所含有的非金属元素的电负性由大到小的顺序为______(用元素符号表示)。

②上述化合物中氮原子的杂化方式为______。

Answer

33 ac 4FeS2+15O2+14H2O=4Fe(OH)3+8SO42-+16H+ 铝 第三周期第ⅢA族 2Al+Fe2O3 2Fe+Al2O3 1s22s22p63s23p63d5 4∶1 O＞N＞C＞H sp2、sp3

【解析】

(1)磷原子核外电子数为15，砷与磷为同一主族元素，则砷的原子序数15+18=33，故答案为：33；

(2)a．同周期自左而右，非金属性增强，最高价氧化物对应水化物酸性增强，同主族自上而下，非金属性减弱，最高价氧化物对应水化物酸性减弱，酸性：H2SO4＞H3PO4＞H3AsO4，故a正确；b．同周期自左而右原子半径减小，同主族自上而下原子半径依次增大，原子半径：As＞P＞S，故b错误；c．同周期自左而右非金属性增强，同主族自上而下非金属性减弱，非金属性：S＞P＞As，故c正确；故答案为：ac；

(3)FeS2水溶液中被O2氧化生成硫酸、氢氧化铁，反应的离子方程式为：4FeS2+15O2+14H2O=4Fe(OH)3+8SO42-+16H+，故答案为：4FeS2+15O2+14H2O=4Fe(OH)3+8SO42-+16H+；

Ⅱ.(4)若A、B、C中均含同一种常见金属元素，该元素在C中以阴离子形式存在，则C为偏铝酸根，将A、C的水溶液混合可得B的白色胶状沉淀，由转化关系可知，A含有铝离子，B为氢氧化铝，x为氢氧化钠。

①A、B、C中含有的同一种常见金属元素为铝，它在周期表中的位置为第三周期第ⅢA族，故答案为：铝；第三周期第ⅢA族；

②铝与氧化铁在高温下反应生成氧化铝和铁，常用于焊接铁轨及定向爆破，该反应的化学方程式为2Al+Fe2O3 2Fe+Al2O3，故答案为：2Al+Fe2O3 2Fe+Al2O3；

Ⅲ.(5)Fe是26号元素，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，先失去4s能级2个电子、再失去3d能级1个电子形成Fe3+，Fe3+基态核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d5，故答案为：1s22s22p63s23p63d5；

(6)氮化铁晶体中：氮原子位于体内，只有1个，铁原子个数为：8×+6×=4个，所以该晶体中铁、氮的微粒个数之比为4∶1；故答案为：4∶1；

(7)①同周期从左向右，电负性逐渐增大，非金属性越强，电负性越大，故电负性大小为O＞N＞C＞H，故答案为：O＞N＞C＞H；

②化合物中形成C=N双键的N原子形成2个σ键，含有1对孤电子对，而形成单键的N原子，形成2个σ键，含有2对孤电子对，杂化轨道数目分别为3、4，N原子采取sp2、sp3杂化，故答案为：sp2、sp3。