Question

13．已知A、B、C、D、E、F、G、H八種元素位于元素周期表前四周期，其中只有D、E是金屬元素且D是地殼中含量最多的金屬元素，E的單質(zhì)是日常生活中用途最廣泛的金屬．A、B的原子核外電子數(shù)和與C原子的核外電子數(shù)相等且A、B、C能形成離子化合物．G是B是同周期相鄰元素且G原子基態(tài)時未成對電子數(shù)與其周期序數(shù)相等，B與H位于同一主族，D、H、F位于同一周期且原子序數(shù)依次增大，F(xiàn)原子的最外電子層上的p電子數(shù)是s電子數(shù)的兩倍．請用化學用語回答以下問題：
（1）E的基態(tài)電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²．金屬E形成的晶體，堆積模型是體心立方堆積方式，則配位數(shù)為：8．
（2）B、C、D、H四種元素的第一電離能由大到小的順序為N＞O＞P＞Al．
（3）A、C、G可形成一種相對分子質(zhì)量為72的一元羧酸分子，該分子中存在的σ鍵和π鍵的數(shù)目之比為4：1；
（4）由C、F形成的酸根離子FC₃^2-的VSEPR模型名稱是：正四面體，該離子中，F(xiàn)原子的雜化軌道類型：sp³；由A、C、F與鈉四種元素按原子個數(shù)比為1：3：1：1組成的一種化合物，其水溶液呈酸性的原因是HSO₃^-電離程度大于水解程度，向該溶液中滴入酸性高錳酸鉀溶液時發(fā)生反應的離子方程式為H⁺+5HSO₃^-+2MnO₄^-=5SO₄^2-+2Mn²⁺+3H₂O．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E、F、G、H八種元素位于元素周期表前四個周期，其中只有D、E是金屬元素，且D是地殼中含量最多的金屬元素，E的單質(zhì)是日常生活中用途最廣泛的金屬，則D為Al，E為Fe；D、H、F位于同一周期且原子序數(shù)依次增大，即位于第三周期，F(xiàn)原子的最外電子層上的p電子數(shù)是s電子數(shù)的兩倍，其核外電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p⁴，故F為S元素；A、B的原子核外電子數(shù)和與C原子的核外電子數(shù)相等且A、B、C能形成離子化合物，該離子化合物應是NH₄NO₃，C為O元素，B與H位于同一主族，則B為N元素，A為H元素，可推知H為P元素；G是B是同周期相鄰元素且G原子基態(tài)時未成對電子數(shù)與其周期序數(shù)相等，核外電子排布為1s²2s²2p²，故G為碳元素，據(jù)此解答．

解答 解：A、B、C、D、E、F、G、H八種元素位于元素周期表前四個周期，其中只有D、E是金屬元素，且D是地殼中含量最多的金屬元素，E的單質(zhì)是日常生活中用途最廣泛的金屬，則D為Al，E為Fe；D、H、F位于同一周期且原子序數(shù)依次增大，即位于第三周期，F(xiàn)原子的最外電子層上的p電子數(shù)是s電子數(shù)的兩倍，其核外電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p⁴，故F為S元素；A、B的原子核外電子數(shù)和與C原子的核外電子數(shù)相等且A、B、C能形成離子化合物，該離子化合物應是NH₄NO₃，C為O元素，B與H位于同一主族，則B為N元素，A為H元素，可推知H為P元素；G是B是同周期相鄰元素且G原子基態(tài)時未成對電子數(shù)與其周期序數(shù)相等，核外電子排布為1s²2s²2p²，故G為碳元素．
（1）E為Fe，F(xiàn)e的基態(tài)原子的電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，F(xiàn)e是體心立方密堆積，配位數(shù)為8，故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²；8；
（2）同主族元素從上到下，元素的第一電離能逐漸減小，同周期元素從左到右，元素的第一電離能逐漸增大，由于N的2p軌道為半充滿狀態(tài)，較穩(wěn)定，所以N的第一電離能大于O，而O元素非金屬性遠強于P，故O元素第一電離能高于P，則第一電離能：N＞O＞P＞Al，故答案為：N＞O＞P＞Al；
（3）H、O、C可形成一種相對分子質(zhì)量為72的一元羧酸分子，該羧酸為CH₂=CHCOOH，分子中含有8個σ鍵和2個π鍵，二者比值為4：1，故答案為：4：1；
（4）由C、F形成的酸根離子SO₃^2-中S原子價層電子對數(shù)為3+$\frac{6+2-2×3}{2}$=4，VSEPR模型名稱是：正四面體，該離子中S原子的雜化軌道類型：sp³；
由H、O、S與鈉四種元素按原子個數(shù)比為l：3：1：1組成一種化合物為NaHSO₃，其水溶液呈酸性，說明HSO₃^-電離程度大于水解程度，向該溶液中滴入酸性高錳酸鉀溶液時發(fā)生反應的離子方程式為：H⁺+5HSO₃^-+2MnO₄^-=5SO₄^2-+2Mn²⁺+3H₂O，
故答案為：正四面體；sp³；HSO₃^-電離程度大于水解程度；H⁺+5HSO₃^-+2MnO₄^-=5SO₄^2-+2Mn²⁺+3H₂O．

點評 本題考查結(jié)構(gòu)性質(zhì)位置關系綜合應用，題目比較綜合，正確推斷元素的種類為解答該題的關鍵，需要學生具備扎實的基礎，題目難度中等．