Question

已知A、B、C、D、E五種元素的原子序數(shù)依次遞增，A、B、C、D位于前三周期．A位于周期表的s區(qū)，其原子中電子層數(shù)和未成對電子數(shù)相同；B的基態(tài)原子中電子占據(jù)三種能量不同的原子軌道，且每種軌道中的電子總數(shù)相同；D原子的核外成對電子數(shù)是未成對電子數(shù)的3倍．A、B、D三種元素組成的一種化合物M是新裝修居室中常含有的一種有害氣體，A、B二種元素組成的原子個數(shù)比為1：1的化合物N是常見的有機溶劑．E有“生物金屬”之稱，E⁴⁺離子和氬原子的核外電子排布相同．
請回答下列問題：（答題時，A、B、C、D、E用所對應(yīng)的元素符號表示）
（1）E的基態(tài)原子的外圍電子排布式為

 

．
（2）下列敘述正確的是

 

．（填字母）
a．M與水分子間能形成氫鍵，N是非極性分子
b．M和二氧化碳分子中的中心原子均采用sp²雜化
c．N分子中含有6個σ鍵和1個π鍵
d．BD₂晶體的熔點、沸點都比二氧化硅晶體的低
（3）E的一種氧化物Q，其晶胞結(jié)構(gòu)如右上圖所示，則Q的化學(xué)式為

 

，該晶體中氧的配位數(shù)為

 

．
（4）電鍍廠排放的廢水中常含有劇毒的BC^-離子，可在Q的催化下，先用NaClO將BC^-氧化成BCD^-，再在酸性條件下BCD^-繼續(xù)被NaClO氧化成C₂和BD₂．
①A、B、C、D四種元素的電負(fù)性由小到大的順序為

 

．
②與BCD^-互為等電子體的分子、離子的化學(xué)式依次為

 

（各寫1種）．
③上述反應(yīng)中后一步反應(yīng)的離子方程式是

 

．
（5）在濃的ECl₃的鹽酸溶液中加入乙醚，并通入HCl至飽和，可得到配位數(shù)為6、組成為ECl₃?6H₂0的綠色晶體，該晶體中兩舞更體的物質(zhì)的量之比為1：5，則該配離子的化學(xué)式為

 

．

Answer 1

分析：A、B、C、D、E五種元素的原子序數(shù)依次遞增，A、B、C、D位于前三周期．A位于周期表的s區(qū)，其原子中電子層數(shù)和未成對電子數(shù)相同，短周期s區(qū)，只有ⅠA有單電子，則A為氫元素；B的基態(tài)原子中電子占據(jù)三種能量不同的原子軌道，且每種軌道中的電子總數(shù)相同，則B原子電子排布式為1s²2s²2p²，故B為碳元素；D原子的核外成對電子數(shù)是未成對電子數(shù)的3倍，短周期元素未成對電子數(shù)可能為1、2、3，若為1，D為Li元素，原子序數(shù)小于碳元素，不符合，若為2，核電子總數(shù)為8，符合題意，D為氧元素，若為3，核電子總數(shù)為12，沒有單電子，不符合題意，故D為氧元素；C元素介于碳元素與氧元素之間，故C為氮元素；E⁴⁺離子和氬原子的核外電子排布相同，則E的質(zhì)子數(shù)為18+4=22，則E為Ti元素．
A、B、D三種元素組成的一種化合物M是新裝修居室中常含有的一種有害氣體，則M為HCHO；A、B二種元素組成的原子個數(shù)比為1：1的化合物N是常見的有機溶劑，則N為B苯，據(jù)此解答．

解答：解：A、B、C、D、E五種元素的原子序數(shù)依次遞增，A、B、C、D位于前三周期．A位于周期表的s區(qū)，其原子中電子層數(shù)和未成對電子數(shù)相同，短周期s區(qū)，只有ⅠA有單電子，則A為氫元素；B的基態(tài)原子中電子占據(jù)三種能量不同的原子軌道，且每種軌道中的電子總數(shù)相同，則B原子電子排布式為1s²2s²2p²，故B為碳元素；D原子的核外成對電子數(shù)是未成對電子數(shù)的3倍，短周期元素未成對電子數(shù)可能為1、2、3，若為1，D為Li元素，原子序數(shù)小于碳元素，不符合，若為2，核電子總數(shù)為8，符合題意，D為氧元素，若為3，核電子總數(shù)為12，沒有單電子，不符合題意，故D為氧元素；C元素介于碳元素與氧元素之間，故C為氮元素；E⁴⁺離子和氬原子的核外電子排布相同，則E的質(zhì)子數(shù)為18+4=22，則E為Ti元素．
A、B、D三種元素組成的一種化合物M是新裝修居室中常含有的一種有害氣體，則M為HCHO；A、B二種元素組成的原子個數(shù)比為1：1的化合物N是常見的有機溶劑，則N為B苯，
（1）E為Ti元素，核外電子數(shù)為22，其基態(tài)原子的外圍電子排布式為3d²4s²，故答案為：3d²4s²；
（2）a．HCHO中氧原子與水中的H原子之間可以形成氫鍵，苯是平面正六邊形對稱結(jié)構(gòu)，為非極性分子，故a正確；
b．HCHO分子中碳原子成2個C-H鍵、1個C=O鍵，雜化軌道數(shù)為3，碳原子采取sp²雜化，二氧化碳分子中碳原子成2個C=O鍵，碳原子雜化軌道數(shù)為2，碳原子采用sp雜化，故b錯誤；
c．苯分子中含有12個σ鍵和1個大π鍵，故c錯誤；
d．CO₂晶體屬于分子晶體，二氧化硅屬于原子晶體，CO₂晶體的熔點、沸點都比二氧化硅晶體的低，故d正確；
故答案為：ad；
（3）由晶胞結(jié)構(gòu)可知，晶胞中Ti元素數(shù)目為1+8×

1

8

=2，O原子數(shù)目為2+4×

1

2

=4，故該氧化物的化學(xué)式為TiO₂，由晶胞結(jié)構(gòu)可知，每個O原子周圍有3個Ti原子，氧的配位數(shù)為3，故答案為：TiO₂；3；
（4）①非金屬性越強，電負(fù)性越強，同周期自左而右增大，故電負(fù)性H＜C＜N＜O，故答案為：H＜C＜N＜O；
②CNO^-的等電子體的分子、離子的化學(xué)式依次為CO₂、SCN^-等，故答案為：CO₂、SCN^-等
③CNO^-被NaClO氧化成N₂和CO₂，同時還有為C1^-，反應(yīng)離子方程式為：2CNO^-+2H⁺+3ClO^-=N₂↑+2CO₂↑+3C1^-+H₂O，
故答案為：2CNO^-+2H⁺+3ClO^-=N₂↑+2CO₂↑+3C1^-+H₂O；
（5）在濃的TiCl₃的鹽酸溶液中加入乙醚，并通入HCl至飽和，可得到配位數(shù)為6、組成為TiCl₃?6H₂0的綠色晶體，該晶體中兩配體的物質(zhì)的量之比為1：5，則配體中有1個Cl^-、5個H₂O，2個氯離子位于外界，則該配離子的化學(xué)式為[TiCl（H₂O）₅]²⁺，故答案為：[TiCl（H₂O）₅]²⁺．

點評：本題綜合性較大，涉及結(jié)構(gòu)性質(zhì)位置關(guān)系、元素周期律、核外電子排布、配合物與雜化理論、分子結(jié)構(gòu)，氧化還原反應(yīng)等，難度中等，是物質(zhì)結(jié)構(gòu)的綜合性題目，是對學(xué)生綜合能力的考查，推斷元素是解題的關(guān)鍵．