Question

12．己知A，B、C、D，E五種元素的原子序數(shù)依次增大，A元素位于周期表的s區(qū)．其原子中電子層數(shù)等于未成對(duì)電子數(shù)：B的基態(tài)原子中電子占據(jù)三種能量不同的原子軌道，且每種原子軌道中的電子總數(shù)相同；D原子的核外成對(duì)電子數(shù)是未成對(duì)電子數(shù)的3 倍． A、B、D三種元素組成的一種化合物M是新裝修居室中常含有的一種有害氣體，AB兩種元素成的原子個(gè)數(shù)之比為1：1的化合物N是常見的有機(jī)溶劑．E有“生物金屬”之稱，E⁴⁺和氬原子的核外電子抹布相同．
（1）E的基態(tài)原子的價(jià)層電了排布式為3d²4s²．
（2）下列敘述正確的是AD （填字母）
A．M與水分子能形成氫鍵，N是非極性分子
B．M和BD₂分子中的中心原子均采用sp²雜化
C．N分子中含有6個(gè)σ鍵和3個(gè)π鍵
D．BD₂晶體的熔沸點(diǎn)都比二氧化硅晶體的低
（3）E的一種氧化物Q，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，則Q的化學(xué)式為TiO₂，該晶體中氧的配位數(shù)為3．
（4）電鍍廠排放的廢水中常含有劇毒的BC^-，可在Q的催化下，先用NaClO將BC氧化成BCD^-，再在酸性條件下BCD^-繼續(xù)被NaCIO氧化成C₂和BD₂．
①與BCD^-互為等電子體的分子、離子的化學(xué)式依次是CO₂和SCN^-（各寫1種）．
②上述反應(yīng)中后一步反應(yīng)的離子方程式是2CNO^-+2H⁺+3ClO^-=N₂↑+2CO₂↑+3C1^-+H₂O．
（5）在濃的ECl₃的鹽酸溶液中加入乙醚，并通入HCl至飽和，可得到配位數(shù)為6、組成為ECl₃?6H₂0的綠色晶體，該晶體中兩種配位體的物質(zhì)的量之比為1：5，則該配離子的化學(xué)式為[TiCl（H₂O）₅]²⁺．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E五種元素的原子序數(shù)依次遞增，A位于周期表的s區(qū)，其原子中電子層數(shù)和未成對(duì)電子數(shù)相同，則A為氫元素；B的基態(tài)原子中電子占據(jù)三種能量不同的原子軌道，且每種軌道中的電子總數(shù)相同，則B原子電子排布式為1s²2s²2p²，故B為碳元素；D原子的核外成對(duì)電子數(shù)是未成對(duì)電子數(shù)的3 倍，A、B、D三種元素組成的一種化合物M是新裝修居室中常含有的一種有害氣體，可推知D為O元素，M為HCHO；C的原子序數(shù)介于碳、氧之間，故C為氮元素；A、B兩種元素組成的原子個(gè)數(shù)比為1：1的化合物N是常見的有機(jī)溶劑，則N為苯；E有“生物金屬”之稱，E⁴⁺離子和氬原子的核外電子排布相同，則E的原子序數(shù)為18+4=22，則E為Ti元素，據(jù)此解得．

解答 解：A、B、C、D、E五種元素的原子序數(shù)依次遞增，A位于周期表的s區(qū)，其原子中電子層數(shù)和未成對(duì)電子數(shù)相同，則A為氫元素；B的基態(tài)原子中電子占據(jù)三種能量不同的原子軌道，且每種軌道中的電子總數(shù)相同，則B原子電子排布式為1s²2s²2p²，故B為碳元素；D原子的核外成對(duì)電子數(shù)是未成對(duì)電子數(shù)的3 倍，A、B、D三種元素組成的一種化合物M是新裝修居室中常含有的一種有害氣體，可推知D為O元素，M為HCHO；C的原子序數(shù)介于碳、氧之間，故C為氮元素；A、B兩種元素組成的原子個(gè)數(shù)比為1：1的化合物N是常見的有機(jī)溶劑，則N為苯；E有“生物金屬”之稱，E⁴⁺離子和氬原子的核外電子排布相同，則E的原子序數(shù)為18+4=22，則E為Ti元素．
（1）E為Ti元素，原子核外電子數(shù)為22，基態(tài)原子的外圍電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d²4s²，價(jià)電子排布式為3d²4s²，
故答案為：3d²4s²；
（2）A．HCHO中O氧原子電負(fù)性很大，能與與水分子形成氫鍵，N為苯，是為平面正六邊形結(jié)構(gòu)，是非極性分子，故A正確；
B．HCHO中C原子形成3個(gè)σ鍵，沒有孤電子對(duì)，碳原子采用sp²雜化，二氧化碳分子為直線型結(jié)構(gòu)，碳原子采用sp雜化，故B錯(cuò)誤；
C．苯分子中H-C之間是s-sp²形成的σ鍵，C-C之間是sp²形成的σ鍵，苯分子中含有12個(gè)σ鍵和1個(gè)大π鍵，故C錯(cuò)誤；
D．CO₂屬于分子晶體，二氧化硅屬于原子晶體，二氧化碳的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)都比二氧化硅晶體的低，故D正確，
故選：AD；
（3）晶胞中Ti原子數(shù)目為1+8×$\frac{1}{8}$=2，氧原子數(shù)目為2+4×$\frac{1}{2}$=4，故氧化物Q的化學(xué)式為TiO₂，晶胞內(nèi)部氧原子周圍有3個(gè)Ti原子，該晶體中氧的配位數(shù)為3，
故答案為：TiO₂；3；
（4）①CNO^-的等電子體的分子、離子的化學(xué)式依次為CO₂、SCN^-等，故答案為：CO₂、SCN^-等
②CNO^-被NaClO氧化成N₂和CO₂，同時(shí)還有為C1^-，反應(yīng)離子方程式為：2CNO^-+2H⁺+3ClO^-=N₂↑+2CO₂↑+3C1^-+H₂O，
故答案為：2CNO^-+2H⁺+3ClO^-=N₂↑+2CO₂↑+3C1^-+H₂O；
（5）在濃的TiCl₃的鹽酸溶液中加入乙醚，并通入HCl至飽和，可得到配位數(shù)為6、組成為TiCl₃•6H₂O的綠色晶體，該晶體中兩配體的物質(zhì)的量之比為1：5，則配體中有1個(gè)Cl^-、5個(gè)H₂O，2個(gè)氯離子位于外界，則該配離子的化學(xué)式為[TiCl（H₂O）₅]²⁺，故答案為：[TiCl（H₂O）₅]²⁺．

點(diǎn)評(píng) 本題是對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的考查，涉及核外電子排布、配合物與雜化理論、分子結(jié)構(gòu)、等電子體、晶胞計(jì)算等，是對(duì)學(xué)生綜合能力的考查，推斷元素是解題的關(guān)鍵．