Question

地球上的元素大多数是金属，Na、Mg、Al是常见的主族金属元素，Fe和Cu是常见的过渡金属元素。它们在化学中占有极其重要的地位。

(1)①Na、Mg、Al三种元素第一电离能由大到小的顺序为___________

②金属钠原子的堆积方式是体心立方，其配位数为___________

(2)选修三课本第42页实验2-2：向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水，首先形成难溶物，继续加氨水，难溶物溶解，得到深蓝色的透明溶液；若加入极性较小的溶剂(如乙醇)，将析出深蓝色的晶体。

①硫酸铜溶液中呈___________色的物质是水合铜离子，请写出它的结构简式，并标明其中配位键___________

②请写出难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液的离子方程式___________

③结构测定的实验证明，无论在氨水溶液中还是在晶体中，深蓝色都是由于存在某种离子，1mol该离子含有___________molσ键。

(3)写出少量Na₂O₂与氯化铁溶液反应的离子反应方程式：___________(要求：仅写1个总的离子方程式)

Answer

Mg＞Al＞Na 8 天蓝 Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-或：Cu(OH)2+4NH3•H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O 16 6Na2O2＋6H2O＋4Fe3+=4Fe(OH)3↓＋12Na+＋3O2↑

【解析】

(1)①Na、Mg、Al同周期，同周期自左而右元素的第一电离能呈增大趋势，但Mg最外层3s能级容纳2个电子，为全满确定状态，能量较低，第一电离能也高于同周期相邻元素；

②钠为体心立方堆积，钠晶胞中每个钠离子的配位数为8；

(2)①铜离子与水络合生成水合铜离子显蓝色，铜离子提供4个空轨道；

②依据离子反应方程式书写规则书写即可；

③依据结构式计算含有的共价键数；

(3)过氧化钠先与水反应生成氢氧化钠与氧气，氢氧化钠与铁离子生成氢氧化铁红褐色沉淀。

(1)①Na、Mg、Al同周期，同周期自左而右元素的第一电离能呈增大趋势，但Mg最外层3s能级容纳2个电子，为全满确定状态，能量较低，第一电离能也高于同周期相邻元素，故第一电离能Mg＞Al＞Na；

②钠为体心立方堆积，故钠晶胞中每个钠离子的配位数为8；

(2)①硫酸铜溶液中因为存在水合铜离子而使得溶液呈天蓝色，水合铜离子为：[Cu(H2O)4]2+，其中Cu2+与4个H2O中的氧原子形成配位键，其结构式为：；

②氨水和硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀，当氨水过量时，氨水和氢氧化铜反应生成可溶性的铜氨络合物，所以难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液，涉及的离子方程式为：Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-或：Cu(OH)2+4NH3•H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O；

③深蓝色溶液中的阳离子为四氨合铜络离子：[Cu(NH3)4]2+，1mol[Cu(NH3)4]2+中存在4+12=16molσ键；

(3)过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，其中氢氧化钠与铁离子又生成氢氧化铁沉淀，故离子反应方程式为：6Na2O2＋6H2O＋4Fe3+=4Fe(OH)3↓＋12Na+＋3O2↑。