Question

A、B、C、D、E為前四周期中原子序數(shù)依次增大的元素，相關(guān)的信息如下：

元素	相關(guān)信息
A	A元素原子核外只有三個能級，且每個能級上含有相等的電子數(shù)
B	B在短周期元素中外圍電子具有最多的未成對電子
C	短周期中，C的最高價氧化物對應(yīng)水化物M堿性最強
D	基態(tài)原子第三能層上有7種運動狀態(tài)不同的電子
E	一種核素的質(zhì)量數(shù)為63，中子數(shù)為34

請用對應(yīng)的元素符號回答下列問題：
（1）A與氫可形成分子式為A₂H₄化合物，該分子中存在σ鍵與π鍵數(shù)目比為

 

，BD₃的分子構(gòu)型

 

（2）A₃B₄是一種新型材料，它的熔點比金剛石還高，原因是

 

（3）E位于周期表中的位置是

 

，E⁺的核外電子排布式為

 

，如圖為E的某種氧化物的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖（O為氧），氧的配位數(shù)為

 

，若該晶胞的邊長為acm，則該氧化物的密度為

 

g/cm³（設(shè)阿伏伽德羅常數(shù)的值為N_A）
（4）C的最高價氧化物對應(yīng)的水化物為M，將一定量的D₂通入一定濃度M的水溶液中，兩者恰好完全反應(yīng)時，生成物中有三種含D元素的離子，其中DO^-和DO₃離子的物質(zhì)的量之比為2：1，請寫出該反應(yīng)的離子方程式

 

．

Answer 1

考點：位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應(yīng)用,晶胞的計算

專題：

分析：A、B、C、D、E為前四周期中原子序數(shù)依次增大的元素，A元素原子核外只有三個能級，且每個能級上含有相等的電子數(shù)，則核外電子排布為1s²2s²2p²，故A為碳元素；短周期中，C的最高價氧化物對應(yīng)水化物M堿性最強，C的金屬性最強，則C為Na，M為NaOH；B在短周期元素中外圍電子具有最多的未成對電子，外圍電子排布為ns²np³，原子序數(shù)小于Na，故B為N元素；D基態(tài)原子第三能層上有7種運動狀態(tài)不同的電子，則核外電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p⁵，則D為Cl元素；E的一種核素的質(zhì)量數(shù)為63，中子數(shù)為34，則E的質(zhì)子數(shù)為63-34=29，則E為Cu元素，據(jù)此解答．

解答： 解：A、B、C、D、E為前四周期中原子序數(shù)依次增大的元素，A元素原子核外只有三個能級，且每個能級上含有相等的電子數(shù)，則核外電子排布為1s²2s²2p²，故A為碳元素；短周期中，C的最高價氧化物對應(yīng)水化物M堿性最強，C的金屬性最強，則C為Na，M為NaOH；B在短周期元素中外圍電子具有最多的未成對電子，外圍電子排布為ns²np³，原子序數(shù)小于Na，故B為N元素；D基態(tài)原子第三能層上有7種運動狀態(tài)不同的電子，則核外電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p⁵，則D為Cl元素；E的一種核素的質(zhì)量數(shù)為63，中子數(shù)為34，則E的質(zhì)子數(shù)為63-34=29，則E為Cu元素．
（1）A與氫可形成一種分子為C₂H₄，分子中存在1個C=C、4個C-H，單鍵為σ鍵，雙鍵含有1σ鍵、π鍵數(shù)，故乙烯分子中含有5個σ鍵、1個π鍵，分子中σ鍵和π鍵數(shù)目比為5：1，NCl₃分子中N原子價層電子對數(shù)為3+

5-1×3

2

=4，含有1對孤對電子，其空間構(gòu)型為三角錐形，
故答案為：5：1；三角錐形；
（2）C₃N₄是一種新型材料，與金剛石均為原子晶體，由于N原子半徑小于C原子半徑，所以C-N鍵的鍵長短于C-C鍵，所以C-N鍵的鍵能更大，C₃N₄的沸點高于金剛石，
故答案為：由于N原子半徑小于C原子半徑，所以C-N鍵的鍵長短于C-C鍵，所以C-N鍵的鍵能更大；
（3）E的質(zhì)子數(shù)為63-34=29，為Cu元素，位于周期表中第四周期第IB族；Cu⁺的核外電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰；
由E的某種氧化物的晶胞結(jié)構(gòu)可知，O原子與周圍的4個Cu原子形成正四面體，氧的配位數(shù)為4，若該晶胞的邊長為acm，晶胞體積為（acm）³，晶胞中有4個Cu原子、O原子數(shù)目為1+8×

1

8

=2，故晶胞質(zhì)量為

4×64+2×16

NA

g，故該氧化物的密度為

4×64+2×16

NA

g÷（acm）³=

288

a3NA

g/cm³，
故答案為：第四周期第IB族；1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰；4；

288

a3NA

．
（4）C的最高價氧化物對應(yīng)的水化物為NaOH，將一定量的Cl₂通入一定濃度NaOH的水溶液中，兩者恰好完全反應(yīng)時，生成物中有三種含Cl元素的離子，ClO^-、ClO₃^-的物質(zhì)的量之比為2：1，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知還生成Cl^-，反應(yīng)離子方程式為：5Cl₂+10OH^-=7Cl^-+2ClO^-+ClO₃^-+5H₂O，
故答案為：5Cl₂+10OH^-=7Cl^-+2ClO^-+ClO₃^-+5H₂O．

點評：本題是對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的考查，涉及核外電子排布、化學鍵、分子結(jié)構(gòu)、晶胞結(jié)構(gòu)與計算、晶體類型與性質(zhì)等，需要學生晶胞扎實的基礎(chǔ)，理解掌握物質(zhì)熔點高低比較，難度中等．