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已知第四周期元素基态原子的价层电子构型分别为:Sc为3d¹4s²,Mn为3d⁵4s²,Fe为3d⁶4s²,Cu为3d¹⁰4s¹,Zn为3d¹⁰4s²。按分区规则:d区元素为次外层d轨道未充满的元素,ds区元素为次外层d轨道全充满且最外层为s¹或s²的元素。请先判断下列离子中哪些属于ds区元素形成的离子:Sc³⁺、Mn²⁺、Fe³⁺、Cu⁺、Zn²⁺,再计算这些属于ds区的离子各自3d轨道中d电子数之和。
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铜在潮湿空气中长期放置,表面可逐渐生成绿色的铜锈,其主要成分的化学式为____;将铜屑加入稀硫酸中几乎不反应,但向该体系中不断通入氧气并加热,铜会缓慢溶解,该溶解过程中氧气起____作用。
下列关于铁系元素及其配合物的说法正确的是( ) A. Fe³⁺ 与 KSCN 溶液反应生成血红色的 [Fe(SCN)]²⁺,可用于 Fe³⁺ 的检验 B. Fe²⁺ 在空气中稳定存在,不易被氧化为 Fe³⁺ C. Co³⁺ 在酸性溶液中比 Fe³⁺ 更稳定,氧化性更弱 D. Ni²⁺ 与过量氨水反应生成稳定的蓝色 Ni(OH)₂ 沉淀,不生成氨配合物
室温下,向盛有NaBr溶液的试管中加入氯水,溶液变为橙黄色(生成Br₂);另取NaBr溶液加入碘水,无明显变化;再取KI溶液加入溴水,溶液变黄褐色。由此可推断三种卤素单质Cl₂、Br₂、I₂的氧化性由强到弱的顺序为____;该递变规律的本质原因是:从Cl₂到I₂,原子半径依次增大,得电子能力依次____(填“增强”或“减弱”)。
碳族元素自上而下(C→Si→Ge→Sn→Pb),+2氧化态与+4氧化态的相对稳定性呈现规律性变化:+2氧化态的稳定性逐渐增强,+4氧化态的稳定性逐渐减弱。据此判断:(1)+2氧化态最不稳定、易被氧化为+4态的元素是____;(2)+4氧化态最不稳定、+2态(惰性电子对效应)最强的元素是____;(3)因此二价锡的还原性比二价铅的还原性____(填“强”或“弱”)。
X 为第二周期ⅠA族中离子半径最小的元素,Y 为第三周期ⅡA族元素,Y²⁺ 的离子半径(72 pm)与 X⁺ 的离子半径(76 pm)非常接近,二者在周期表中处于对角线位置。(1) 写出 X、Y 的元素符号及其在周期表中的位置,并指出二者符合什么规则。(2) 已知 r(X⁺)=76 pm,r(Y²⁺)=72 pm,分别计算两种离子的离子势判据 z/r²(z 为离子电荷数),并据结果说明二者极化能力相近。(3) 依据该规则,写出 X 与 Y 在性质上的两条相似表现。
在周期表中,Li 与 Mg 位于对角线位置,二者单质及化合物性质表现出相似性,可用离子势 φ=z/r(z 为离子电荷数,r 为离子半径)定量讨论。已知 r(Li⁺)=76 pm,r(Mg²⁺)=72 pm。(1)分别计算 Li⁺ 与 Mg²⁺ 的离子势 φ(保留 3 位有效数字);(2)计算两离子半径的相对偏差(以较大者为基准,用百分数表示);(3)结合计算结果,从离子半径与电荷两个角度说明 Li⁺ 与 Mg²⁺ 性质相似的原因。
下列关于对角线规则的说法中,正确的是( ) A. 处于对角位置的元素化学性质相似,其主要原因是它们的离子势(电荷/半径比)相近 B. 对角线规则仅适用于碱金属和碱土金属内部,不能推广到p区元素 C. 锂与镁的相似性表明Li的离子半径与Mg完全相等 D. Be与Al相似,说明Be的金属性强于同族Mg
下列关于对角线规则的叙述正确的是:A. 对角线规则指周期表中处于相邻周期对角位置的元素(如Li与Mg、Be与Al)性质相似 B. 对角线规则只适用于同一主族内元素 C. 对角线规则中相似元素位于同周期相邻位置 D. 对角线规则适用于所有元素
已知 298 K 时,lg β([Cu(en)₂]²⁺)=20.0,lg β([Cu(NH₃)₄]²⁺)=13.3(en 为乙二胺)。对置换反应 [Cu(NH₃)₄]²⁺ + 2en ⇌ [Cu(en)₂]²⁺ + 4NH₃,其平衡常数 K 最接近下列哪个值?该反应能自发进行的主要原因是什么? A. 5×10⁶,主要因 en 与 Cu²⁺ 形成五元螯环,焓效应为主 B. 5×10⁶,主要因螯合后粒子数增多,熵增效应显著 C. 2×10¹³,主要因 en 的配位原子电负性比 N 更强 D. 2×10¹³,主要因 en 相对分子质量大于 NH₃
Na₂S₂O₃ 中硫的平均氧化数为____;该盐遇酸分解产生的气体是____(填化学式)。
氮族元素氢化物XH₃(X=N、P、As、Sb)中心原子的电负性随原子序数增大而减小,孤对电子的给出能力随之减弱,故其碱性自上而下逐渐减弱。据此可知:这四种氢化物中,与质子结合能力最强(碱性最强)的是____,而碱性最弱的XH₃中,X的元素符号为____。
将2.3 g金属钠投入足量水中,完全反应生成氢氧化钠和氢气(2Na + 2H₂O = 2NaOH + H₂↑)。已知Na的摩尔质量为23 g/mol,气体均处于标准状况,气体摩尔体积为22.4 L/mol。计算:(1) 生成H₂的物质的量;(2) 标准状况下生成H₂的体积;(3) 反应后溶液中NaOH的物质的量。
某八面体配合物 [Fe(CN)₆]⁴⁻ 中,中心离子 Fe²⁺ 的 3d⁶ 电子在配体强场作用下发生 d 轨道分裂,分裂能 Δ₀ = 35000 cm⁻¹,电子成对能 P = 21000 cm⁻¹。请通过比较分裂能 Δ₀ 与成对能 P 的相对大小,判断该配合物中 Fe²⁺ 的 3d⁶ 电子排布属于低自旋还是高自旋构型,并写出其 d 电子在 t₂g 和 eg 轨道上的具体排布方式。
现有四种氢化物:HF、H₂O、NH₃、HCl,其沸点由高到低的顺序为 H₂O > HF > NH₃ > HCl。已知三种氢化物 HF、H₂O、NH₃ 的沸点均反常地高于同族相邻氢化物,而 HCl 沸点低于 HBr。HF 分子间除取向力、诱导力外,起主要作用的是____;HCl 分子间存在的分子间力包括取向力、诱导力和____,且其中以____为主;由此可知,判断某氢化物沸点是否反常偏高的关键是看其分子中 H 是否直接与____(填元素符号)相连。
下列关于硫的含氧酸及其盐性质的叙述中,正确的组合是:① Na₂S₂O₃溶液中加入稀硫酸,会生成淡黄色沉淀并放出有刺激性气味的气体;② 浓硫酸具有强氧化性,故常用来干燥H₂S气体;③ 久置于空气中的Na₂SO₃溶液部分被氧化为Na₂SO₄,用BaCl₂溶液检验SO₄²⁻时需先加盐酸酸化;④ (NH₄)₂S₂O₈分子中含有过氧键(—O—O—),其盐表现出强氧化性。A. ①② B. ①③④ C. ②③ D. ②④
硅酸盐和硅酸的基本结构单元是硅氧四面体,其中硅原子位于四面体的____,四个氧原子位于四面体的____;在硅酸 H₂SiO₃ 中,硅与氧通过____键结合,硅酸分子间可通过____键进一步缔合,这是硅酸容易形成胶体和凝胶的结构原因。
下列碳族元素的+4价态稳定性随原子序数增大的变化趋势及原因,正确的是哪一项? A. 稳定性增强,因惰性电子对效应使ns²电子随原子序数增大更难参与成键 B. 稳定性减弱,因惰性电子对效应使ns²电子随原子序数增大更难参与成键,+2价态渐趋稳定 C. 稳定性增强,因原子半径减小使M—X键增强 D. 稳定性不变,因各元素价电子排布相同
金属氢氧化物的酸碱性可用离子势 φ = z/r(z 为阳离子电荷数,r 为阳离子半径,单位 nm)判别:φ 越大,阳离子对 O—H 键的极化能力越强,氢氧化物碱性越弱;当 φ > 40 nm⁻¹ 时氢氧化物显两性。已知离子半径:Be²⁺ 0.045 nm,Mg²⁺ 0.072 nm,Ca²⁺ 0.100 nm,Li⁺ 0.076 nm,Na⁺ 0.102 nm,K⁺ 0.138 nm。请计算 Be(OH)₂、Mg(OH)₂、Ca(OH)₂、LiOH、NaOH 对应的 φ 值,据此判断其中哪种氢氧化物显两性,并将五种氢氧化物按碱性由强到弱排序(要求排序唯一确定)。
化学上常用离子势 φ = z/r(z 为阳离子电荷数,r 为离子半径/pm)衡量氢氧化物 M(OH)ₙ 的碱性强弱:φ 越小,M—O 键离子性越强,氢氧化物碱性越强。已知 Li⁺、Na⁺、K⁺ 的半径分别为 76 pm、102 pm、138 pm,Be²⁺、Mg²⁺、Ca²⁺ 的半径分别为 45 pm、72 pm、100 pm。试分别计算第三周期元素 NaOH 中 Na⁺ 的离子势与碱土金属 Be(OH)₂ 中 Be²⁺ 的离子势(结果保留两位有效数字),并根据计算结果结合同族递变规律,回答:(1) 比较同族内 LiOH、NaOH、KOH 碱性强弱顺序;(2) 判断 Be(OH)₂ 相对于 Mg(OH)₂、Ca(OH)₂ 的碱性位置,并说明 Be(OH)₂ 在碱土金属氢氧化物中表现出特殊性(两性)的离子势原因。