Question

常見元素A、B、C、D，其原子結(jié)構(gòu)的相關(guān)信息如下表：

元素	相關(guān)信息
A	核外電子總數(shù)等于該基態(tài)原子電子層數(shù)
B	最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍
C	基態(tài)原子L電子層中有3個未成對電子
D	生活中大量使用的合金制品，工業(yè)上可用電解其氧化物的方法制取其單質(zhì)
E	外圍電子排布為（n+1）d3n（n+2）sn

請回答下列問題：
（1）按電子排布，可把周期表里的元素劃分成5個區(qū)，E元素屬

 

區(qū)；B原子基態(tài)原子的價電子排布圖為

 

（2）ABC分子的空間構(gòu)型

 

；   C₂A₄分子中，C原子雜化方式

 

．
（3）如圖所示，為B單質(zhì)晶體的一種晶胞，密度為d g?cm^-3，阿伏伽德羅常數(shù)的值為N_A，則該晶胞的邊長為

 

cm．（用含d和N_A式子表示）
（4）已知C₂A₄和過氧化氫混合可作火箭推進劑．液態(tài)C₂A₄與足量液態(tài)過氧化氫反應生成C的單質(zhì)和氣態(tài)水，轉(zhuǎn)移1.6mol電子時放出256.0kJ的熱量．已知：H₂O（l）=H₂O（g）△H=+44.0kJ﹒mol^-1    寫出液態(tài)C₂A₄和足量液態(tài)過氧化氫反應生成C的單質(zhì)和液態(tài)水的熱化學方程式：

 

（5）標準狀況下，C的某種氧化物（原子個數(shù)比為1：1）40L與15L氧氣混合通入一定濃度的NaOH溶液中，恰好被完全吸收，同時生成兩種鹽，請寫出該反應的離子方程式

 

（6）D的單質(zhì)與E的紅色氧化物在高溫條件下反應的方程式為

 

．

Answer 1

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

專題：元素周期律與元素周期表專題,化學鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：A原子的核外電子總數(shù)等于其基態(tài)電子層數(shù)，則A為H元素；B原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍，則B原子核外有2個電子層，最外層電子數(shù)為4，則B為碳元素；C的基態(tài)原子L電子層中有3個未成對電子，則C原子核外電子排布式為1s²2s²2p³，則C為N元素；D是生活中大量使用的合金制品，工業(yè)上可用電解其氧化物的方法制取其單質(zhì)，所以D為Al元素；E的外圍電子層排布為（n+1）d³ⁿ（n+2）sⁿ，含有d能級，則電子層最少為3，s能級最多容納2個電子，則n=2，故E外圍電子層排布為3d⁶4s²，則E為Fe，據(jù)此解答．

解答： 解：A原子的核外電子總數(shù)等于其基態(tài)電子層數(shù)，則A為H元素；B原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍，則B原子核外有2個電子層，最外層電子數(shù)為4，則B為碳元素；C的基態(tài)原子L電子層中有3個未成對電子，則C原子核外電子排布式為1s²2s²2p³，則C為N元素；D是生活中大量使用的合金制品，工業(yè)上可用電解其氧化物的方法制取其單質(zhì)，所以D為Al元素；E的外圍電子層排布為（n+1）d³ⁿ（n+2）sⁿ，含有d能級，則電子層最少為3，s能級最多容納2個電子，則n=2，故E外圍電子層排布為3d⁶4s²，則E為Fe，
（1）E為Fe元素，在周期表中位于ds區(qū)，B為碳元素，其原子基態(tài)原子的價電子排布圖為，故答案為：ds；；
（2）ABC分子是HCN，由于其中有碳氮三鍵和碳氫單鍵，所以其空間構(gòu)型為直線型，C₂A₄分子為N₂H₄，其中有一個氮氮單鍵，四個氮氫鍵，每個氮原子有一對孤電子對，所以氮原子的雜化方式為sp³，
故答案為：直線型；sp³；
（3）B為碳元素，在晶胞中含有碳原子數(shù)為4+8×

1

8

+6×

1

2

=8，則晶胞的體積V=

m

ρ

=

8×12 NA

d

cm³=

96

dNA

cm³，所以晶胞的邊長為

3	96 dNA

cm，故答案為：

3	96 dNA

；
（4）C₂A₄為肼，足量液態(tài)過氧化氫反應生成C的單質(zhì)和氣態(tài)水，肼中的氮由-2價到0，所以1mol肼完全反應轉(zhuǎn)移電子數(shù)4N_A，轉(zhuǎn)移1.6mol電子時放出256.0kJ的熱量，則1mol肼完全反應放出641.63KJ，熱化學方程式為①N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.63KJ/mol；結(jié)合②H₂O（l）=H₂O（g）△H=+44.0kJ﹒mol^-1，依據(jù)蓋斯定律①+②×4可以寫出生成液態(tài)水的熱化學方程式為：N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（l）△H=-817.63KJ/mol，
故答案為：N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（l）△H=-817.63KJ/mol；
（5）C的某種氧化物（原子個數(shù)比為1：1）為NO，與氧氣反應按40：15=8：3反應，根據(jù)氧化還原反應中的電子守恒以及電荷守恒可以寫出離子反應方程式：8NO+3O₂+8OH^-=2NO₃^-+6NO₂^-+4H₂O，
故答案為：8NO+3O₂+8OH^-=2NO₃^-+6NO₂^-+4H₂O；
（6）D的單質(zhì)為鋁與E的紅色氧化物三氧化二鐵在高溫條件下發(fā)生鋁熱反應的方程式為2Al+Fe₂O₃

高溫  .

Al₂O₃+2Fe，故答案為：2Al+Fe₂O₃

高溫  .

Al₂O₃+2Fe；

點評：本題與元素推斷為載體，考查核外電子排布規(guī)律、常用化學用語、雜化理論、晶胞結(jié)構(gòu)、熱化學方程式、氧化還原反應等，題目綜合性較大，綜合考查知識遷移運用能力，難度中等．