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位于短周期．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原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍．E有“生物金屬”之稱，E⁴⁺和氬原子的核外電子排布相同．
請回答下列問題：
（1）B、C、D三種元素的電負性由小到大的順序為

 

，E的基態(tài)原子的電子排布式為

 

．
（2）由B、D形成的BD₃^2-離子中，其VSEPR模型名稱是

 

，離子的中心原子采用

 

雜化．
（3）已知由A、C、D三種元素按照4：2：3的原子個數(shù)比可形成某離子化合物，常溫下測得該離子化合物的水溶液pH=5，則該溶液中水電離出的氫離子濃度為

 

．
（4）D、E和鋇三種元素構(gòu)成的某化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，該化合物的化學(xué)式為

 

．納米級的EO₂是一種廣泛使用的催化劑，實驗室往往通過ECl₄在大量水中加熱水解制得EO₂?xH₂O，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

．

Answer 1

考點：位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應(yīng)用,晶胞的計算,原子軌道雜化方式及雜化類型判斷

專題：

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位于短周期，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為C元素；
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，A的原子序數(shù)小于B，則A是H元素；
D原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍，則D是O元素；
C元素原子序數(shù)大于B而小于D，所以C是N元素；
E有“生物金屬”之稱，E⁴⁺和氬原子的核外電子排布相同，則E是Ti元素，
（1）同一周期元素，元素電負性隨著原子序數(shù)增大而增大；
E是Ti元素，根據(jù)構(gòu)造原理書寫Ti的基態(tài)原子的電子排布式；
（2）由C、O形成的CO₃^2-離子中，根據(jù)價層電子對互斥理論判斷VSEPR模型名稱及中心原子雜化方式；
（3）由H、N、O三種元素按照4：2：3的原子個數(shù)比可形成某離子化合物為NH₄NO₃，硝酸銨是強酸弱堿鹽，銨根離子水解導(dǎo)致溶液呈酸性，常溫下測得該離子化合物的水溶液pH=5，則該溶液中水電離出的氫離子濃度=10^-pH；
（4）O、Ti和鋇三種元素構(gòu)成的某化合物，根據(jù)均攤法確定該化合物的化學(xué)式；
納米級的TiO₂是一種廣泛使用的催化劑，實驗室往往通過TiCl₄在大量水中加熱水解制得TiO₂?xH₂O，根據(jù)反應(yīng)物、生成物及反應(yīng)條件書寫方程式．

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位于短周期，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為C元素；
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，A的原子序數(shù)小于B，則A是H元素；
D原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍，則D是O元素；
C元素原子序數(shù)大于B而小于D，所以C是N元素；
E有“生物金屬”之稱，E⁴⁺和氬原子的核外電子排布相同，則E是Ti元素，
（1）同一周期元素，元素電負性隨著原子序數(shù)增大而增大，所以這三種元素電負性C＜N＜O；
E是Ti元素，根據(jù)構(gòu)造原理知Ti的基態(tài)原子的電子排布式為[Ar]3d²4s²或1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d²4s²，
故答案為：C＜N＜O；[Ar]3d²4s²或1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d²4s²；
（2）由C、O形成的CO₃^2-離子中，根據(jù)價層電子對互斥理論知，該離子中價層電子對個數(shù)是3且不含孤電子對，所以VSEPR模型名稱是平面三角形，中心原子雜化方式為sp²，
故答案為：平面三角形；sp²；
（3）由H、N、O三種元素按照4：2：3的原子個數(shù)比可形成某離子化合物為NH₄NO₃，硝酸銨是強酸弱堿鹽，銨根離子水解導(dǎo)致溶液呈酸性，常溫下測得該離子化合物的水溶液pH=5，則該溶液中水電離出的氫離子濃度=10^-pHmol/L=10^-5mol/L，故答案為：10^-5mol/L；
（4）O、Ti和鋇三種元素構(gòu)成的某化合物，根據(jù)均攤法知，Ba原子個數(shù)是1，O原子個數(shù)=12×

1

4

=3，Ti原子個數(shù)=8×

1

8

=1，所以其化學(xué)式為BaTiO₃；
納米級的TiO₂是一種廣泛使用的催化劑，實驗室往往通過TiCl₄在大量水中加熱水解制得TiO₂?xH₂O，根據(jù)反應(yīng)物、生成物及反應(yīng)條件知該反應(yīng)方程式為TiCl₄+（x+2）H₂O

△   .

TiO₂?xH₂O+4HCl，故答案為：BaTiO₃； TiCl₄+（x+2）H₂O

△   .

TiO₂?xH₂O+4HCl．

點評：本題考查位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系及應(yīng)用，涉及晶胞計算、鹽類水解、原子雜化方式判斷、電負性、等知識點，這些都是高考高頻點，明確價層電子對互斥理論、構(gòu)造原理、均攤法、鹽類水解原理即可解答，難點是晶胞計算，題目難度中等．