Question

18．我國從國外進(jìn)口某原料經(jīng)測(cè)定主要含有A、B、C、D、E五種前四周期元素，且原子序數(shù)依次增大．元素A、B、C、D、E的原子結(jié)構(gòu)等信息如下：

元素	原色性質(zhì)或原子結(jié)構(gòu)
A	周期表中原子半徑最小的元素
B	原子核外有三種不同的原子軌道且各種原子軌道所填充的電子數(shù)相同
C	最外層p軌道半充滿
D	位于短周期，其原子的核外成對(duì)電子數(shù)是未成對(duì)電子數(shù)的3倍
E	位于ds區(qū)且原子的最外層電子數(shù)與A的相同

請(qǐng)回答下列問題：（用A、B、C、D、E所對(duì)應(yīng)的元素符號(hào)或?qū)��?yīng)的微�；瘜W(xué)式作答）
（1）元素E在周期表中的位置為第四周期第IB族．
（2）寫出A₂D₂分子的電子式．
（3）A、C、D以原子個(gè)數(shù)比4：2：3形成的化合物，其水溶液的pH＜7（填“＞”、“＜”或“=”），原因是NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+H⁺（用離子方程式表示）．
（4）CD₃^-離子的空間構(gòu)型為平面三角形．B₂A₆、C₂A₄分子中均含有18個(gè)電子，它們的沸點(diǎn)相差較大，主要原因是N₂H₄分子之間存在氫鍵．
（5）將過量C的氣態(tài)氫化物通入E的硫酸鹽溶液中，反應(yīng)生成了一種組成較為復(fù)雜的物質(zhì)，其化學(xué)式為[Cu（NH₃）₄]SO₄，該化合物中存在的化學(xué)鍵類型有ABC（填字母）．
A、離子鍵B、共價(jià)鍵C、配位鍵D、金屬鍵．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E五種前四周期元素，且原子序數(shù)依次增大；周期表中A元素原子半徑最小，故A為H元素；
B元素原子核外有三種不同的能級(jí)且各個(gè)能級(jí)所填充的電子數(shù)相同，核外電子排布為1s²2s²2p²，故B為碳元素；
D位于短周期，其原子的核外成對(duì)電子數(shù)是未成對(duì)電子數(shù)的3倍，而短周期中原子單電子處于p能級(jí)最多有3個(gè)，故其成對(duì)電子總數(shù)只能為6，單電子數(shù)為2，核外電子排布為1s²2s²2p⁴，則D為O元素；
C元素原子最外層P軌道半充滿，原子序數(shù)小于氧，故其核外電子排布為1s²2s²2p³，則B為N元素；
E位于ds區(qū)且原子的最外層電子數(shù)與A的相同，外圍電子排布為3d¹⁰4s¹，則E為Cu，據(jù)此進(jìn)行解答．

解答 解：A、B、C、D、E五種前四周期元素，且原子序數(shù)依次增大，A是周期表中原子半徑最小的元素，故A為H元素；B元素原子核外有三種不同的能級(jí)且各個(gè)能級(jí)所填充的電子數(shù)相同，核外電子排布為1s²2s²2p²，故B為碳元素；D位于短周期，其原子的核外成對(duì)電子數(shù)是未成對(duì)電子數(shù)的3倍，而短周期中原子單電子處于p能級(jí)最多有3個(gè)，故其成對(duì)電子總數(shù)只能為6，單電子數(shù)為2，核外電子排布為1s²2s²2p⁴，則D為O元素；C元素原子最外層P軌道半充滿，原子序數(shù)小于氧，故其核外電子排布為1s²2s²2p³，則B為N元素；E位于ds區(qū)且原子的最外層電子數(shù)與A的相同，外圍電子排布為3d¹⁰4s¹，則E為Cu，
（1）E為Cu元素，原子序數(shù)為29，Cu的外圍電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹，Cu屬于第四周期第IB族元素，
故答案為：第四周期第IB族；
（2）A₂D₂分子為雙氧水，雙氧水為共價(jià)化合物，其電子式為：，
故答案為：；
（3）A、C、D以原子個(gè)數(shù)比4：2：3形成的化合物為NH₄NO₃，因?yàn)殇@根離子水解，使其水溶液呈酸性，所以溶液的pH＜7，有關(guān)的離子方程式為NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+H⁺，
故答案為：＜；NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+H⁺；
（4）NO₃^-中N原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)=3+$\frac{1}{2}$（5+1-3×2）=3，屬于sp²雜化，沒有孤電子對(duì)，所以離子的構(gòu)型為平面三角形；
C₂H₆、N₂H₄分子中均含有18個(gè)電子，它們的沸點(diǎn)相差較大，主要原因是：N₂H₄分子之間存在氫鍵，
故答案為：平面三角形；N₂H₄分子之間存在氫鍵；
（5）過量C的氣態(tài)氫化物為氨氣，過量氨氣通入E的硫酸鹽硫酸銅溶液中，反應(yīng)生成了一種組成較為復(fù)雜的物質(zhì)：[Cu（NH₃）₄]SO₄，該化合物中存在的化學(xué)鍵類型有：離子鍵、共價(jià)鍵和配位鍵，所以ABC正確，
故答案為：[Cu（NH₃）₄]SO₄；ABC．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了位置、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系的綜合應(yīng)用，題目難度中等，推斷各元素為解答關(guān)鍵，注意熟練掌握原子結(jié)構(gòu)與元素周期表、元素周期律的關(guān)系，試題知識(shí)點(diǎn)較多、綜合性較強(qiáng)，充分考查學(xué)生的分析、理解能力及靈活應(yīng)用能力．