Question

11．現(xiàn)有A、B、C、D、E五種元素，原子序數(shù)依次增大，且不超過(guò)36．A元素的基態(tài)原子最外層電子數(shù)是次外層的三倍；B元素的基態(tài)原子核外有13種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子；C與B同一周期，原子中未成對(duì)電子數(shù)是同周期中最多的；D^2-的核外電子排布與氬原子相同；E元素的基態(tài)原子價(jià)電子排布式為3d¹⁰4s¹．請(qǐng)根據(jù)相關(guān)信息，回答下列問(wèn)題：
（1）在A、B、C、D四種元素中第一電離能最小的是Al，電負(fù)性最大的是O （用相應(yīng)的元素符號(hào)表示）．
（2）寫(xiě)出DA₂的水化物在水中的電離方程式H₂SO₃?H⁺+HSO₃^-．DA₃是非極性分子（填“極性”或“非極性”）．
（3）A、C的簡(jiǎn)單氫化物中，哪種物質(zhì)的沸點(diǎn)高，原因是什么？H₂O的沸點(diǎn)高；水分子間存在比分子間作用力大的氫鍵
（4）若[E（NH₃）₄]²⁺具有對(duì)稱(chēng)的空間構(gòu)型，且當(dāng)[E（NH₃）₄]²⁺中的兩個(gè)NH₃分子被兩個(gè)Cl^-取代時(shí)，能得到兩種不同結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物，則[E（NH₃）₄]²⁺的空間構(gòu)型為b （填序號(hào)）．
a．正四面體　　b．平面正方形　　c．三角錐形　　d．V形
（5）單質(zhì)E晶胞如圖所示，已知E元素相對(duì)原子質(zhì)量為M，原子半徑為a pm，密度為dg•cm^-3（1pm=10^-10cm）．寫(xiě)出阿伏加德羅常數(shù)N_A的表達(dá)式$\frac{\sqrt{2}×1{0}^{30}M}{8{a}^{3}d}$．（用M、a、d表示）

Answer 1

分析 A基態(tài)原子最外層電子數(shù)是次外層的三倍，最外層電子數(shù)不超過(guò)8，原子只能有2個(gè)電子層，最外層電子數(shù)為6，則A為O元素；B基態(tài)原子核外有13種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子，則B為Al元素；C與B同一周期，原子中未成對(duì)電子數(shù)是同周期中最多的，則C為P元素； D^2-的核外電子排布與氬原子相同，則D為S元素；E元素的基態(tài)原子價(jià)電子排布式為3d¹⁰4s¹，則E為Cu元素，以此解答該題．

解答 解：A基態(tài)原子最外層電子數(shù)是次外層的三倍，最外層電子數(shù)不超過(guò)8，原子只能有2個(gè)電子層，最外層電子數(shù)為6，則A為O元素；B基態(tài)原子核外有13種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子，則B為Al元素；C與B同一周期，原子中未成對(duì)電子數(shù)是同周期中最多的，則C為P元素； D^2-的核外電子排布與氬原子相同，則D為S元素；E元素的基態(tài)原子價(jià)電子排布式為3d¹⁰4s¹，則E為Cu元素，
（1）同一周期元素中，元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而呈增大趨勢(shì)，同一主族中，元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而減小，所以A、B、C、D四種元素的第一電離能最小的是Al元素，元素的非金屬性越強(qiáng)其電負(fù)性越強(qiáng)，所以電負(fù)性最大的是O元素，
故答案為：Al；O；
（2）二氧化硫的水化物為H₂SO₃，為弱酸，電離方程式為H₂SO₃?H⁺+HSO₃^-，δ含有3個(gè)δ鍵，沒(méi)有孤電子對(duì)，為非極性分子，
故答案為：H₂SO₃?H⁺+HSO₃^-；非極性；
（3）H₂O中存在氫鍵，分子間作用較強(qiáng)，沸點(diǎn)較高，故答案為：H₂O的沸點(diǎn)高；水分子間存在比分子間作用力大的氫鍵；
（4）若 Cu（NH₃）₄²⁺具有對(duì)稱(chēng)的空間構(gòu)型，且當(dāng) Cu（NH₃）₄²⁺中的兩個(gè)NH₃分子被兩個(gè)Cl取代時(shí)．能得到兩種不同結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物，則 Cu（NH₃）₄²⁺空間構(gòu)型為平面正方形，
故答案為：b；
（5）質(zhì)Cu晶胞中原子數(shù)為8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，晶胞質(zhì)量為4×$\frac{M}{N{\;}_{A}}$g，原子半徑為a pm，則晶胞棱長(zhǎng)d=$\frac{\sqrt{2}}{2}$×4a=2$\sqrt{2}$a×10^-10cm，則4×$\frac{M}{N{\;}_{A}}$g=（2$\sqrt{2}$a×10^-10cm）³×dg/cm³，故N_A=$\frac{\sqrt{2}×1{0}^{30}M}{8{a}^{3}d}$，
故答案為：$\frac{\sqrt{2}×1{0}^{30}M}{8{a}^{3}d}$．

點(diǎn)評(píng) 本題是對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的考查，為高考常見(jiàn)題型，涉及核外電子排布、電離能、電負(fù)性、分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、空間構(gòu)型與雜化方式、化學(xué)鍵、晶胞計(jì)算等，需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)，注意同周期主族元素中第一電離能異常情況．