Question

19．A、B、C、D、E、M六種元素均位于周期表的前四周期，它們的原子序數(shù)依次增大；M的原子序數(shù)為29，其余的均為短周期主族元素；A是周期表中原子半徑最小的元素；B元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物與其氫化物反應(yīng)生成一種鹽X；D與A同主族；E元素的最外層電子數(shù)是其次外層電子數(shù)的3/4倍；A、B、D、E這四種元素，每一種與C元素都能形成元素的原子個(gè)數(shù)比不相同的若干種化合物．請(qǐng)完成下列問(wèn)題：
（1）寫出M⁺的核外電子排布式1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰，D與C形成原子個(gè)數(shù)比為1：1的化合物的電子式是；
（2）B原子的電子排布圖是，其原子核外有7個(gè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子，能量最高的電子為2p軌道上的電子，其軌道呈啞鈴形．
（3）E的最高價(jià)態(tài)與A、B、C形成酸式鹽Y的化學(xué)式是NH₄HSO₄，該鹽在水溶液中的離子濃度由大到小的順序是c（H⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（NH₄⁺）＞c（OH^-）．
（4）常溫時(shí)，B元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物Z的溶液與鹽X的溶液的pH均為a，這兩種溶液中由水電離出來(lái)的H⁺濃度分別用c（H⁺）₁、c（H⁺）₂表示，則c（H⁺）₁：c（H⁺）₂=10^2a-14．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E、M六種元素均位于周期表的前四周期，它們的原子序數(shù)依次增大，M的原子序數(shù)為29，則M為Cu；其余的均為短周期主族元素，A是周期表中原子半徑最小的元素，則A為H元素；B元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物與其氫化物反應(yīng)生成一種鹽X，則B為N元素、X為NH₄NO₃；D與A同主族，D的原子序數(shù)大于氮元素，故D為Na；E處于第三周期，E元素的最外層電子數(shù)是其次外層電子數(shù)的$\frac{3}{4}$倍，最外層電子數(shù)為6，故E為S元素；由原子序數(shù)可知，C為O、F中的一種，而A、B、D、E這四種元素，每一種與C元素都能形成元素的原子個(gè)數(shù)比不相同的若干種化合物，則C為O元素，據(jù)此解答．

解答 解：A、B、C、D、E、M六種元素均位于周期表的前四周期，它們的原子序數(shù)依次增大，M的原子序數(shù)為29，則M為Cu；其余的均為短周期主族元素，A是周期表中原子半徑最小的元素，則A為H元素；B元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物與其氫化物反應(yīng)生成一種鹽X，則B為N元素、X為NH₄NO₃；D與A同主族，D的原子序數(shù)大于氮元素，故D為Na；E處于第三周期，E元素的最外層電子數(shù)是其次外層電子數(shù)的$\frac{3}{4}$倍，最外層電子數(shù)為6，故E為S元素；由原子序數(shù)可知，C為O、F中的一種，而A、B、D、E這四種元素，每一種與C元素都能形成元素的原子個(gè)數(shù)比不相同的若干種化合物，則C為O元素．
（1）Cu⁺的核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰，D與C形成原子個(gè)數(shù)比為1：1的化合物為Na₂O₂，電子式是，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰；；
（2）B為N元素，原子的電子排布圖是，其原子核外有7個(gè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子，能量最高的電子為2p軌道上的電子，其軌道呈啞鈴形，
故答案為；7；2p；啞鈴；
（3）S元素的最高價(jià)態(tài)與H、N、O形成酸式鹽Y的化學(xué)式是NH₄HSO₄，溶液中完全電離得到H⁺、SO₄^2-、NH₄⁺，溶液呈酸性，而NH₄⁺水解，溶液中H⁺濃度大于SO₄^2-的，NH₄⁺濃度小于SO₄^2-的，故水溶液中的離子濃度由大到小的順序是：c（H⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（NH₄⁺）＞c（OH^-），
故答案為：NH₄HSO₄；c（H⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（NH₄⁺）＞c（OH^-）；
（4）常溫時(shí)，B元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物Z為HNO₃，pH=a的硝酸溶液中水電離的氫離子等于溶液中氫氧根離子，故c（H⁺）₁=10^-14+amol/L，鹽NH₄NO₃的溶液的pH=a，銨根離子水解溶液呈酸性，溶液中氫離子源于水的電離，則c（H⁺）₂=10^-amol/L，則c（H⁺）₁：c（H⁺）₂=10^-14+amol/L：10^-amol/L=10^2a-14，
故答案為：10^2a-14．

點(diǎn)評(píng) 本題比較綜合，涉及元素推斷、核外電子排布、核外電子運(yùn)動(dòng)、電子式、離子濃度大小比較、鹽類水解等，推斷元素是解題關(guān)鍵，需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)，難度中等．