Question

3．已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素，它們的核電荷數(shù)A＜B＜C＜D＜E．其中A、B、C是同一周期的非金屬元素．化合物DC中化學(xué)鍵為離子鍵，D的二價陽離子與C的陰離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)．AC₂為非極性分子．B、C的氫化物的沸點(diǎn)比它們同族相鄰周期元素氫化物的沸點(diǎn)高．E的原子序數(shù)為24，ECl₃能與B、C的氫化物形成六配位的配合物，且B、C氫化物的物質(zhì)的量之比為2：1，三個氯離子位于外界．請根據(jù)以上情況，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）A、B、C的第一電離能由小到大的順序?yàn)镃＜O＜N．
（2）B的氫化物的分子立體構(gòu)型是三角錐形，中心原子的雜化類型是sp³．
（3）寫出化合物AC₂的電子式．
（4）E的基態(tài)原子核外電子排布式是1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹，ECl₃形成的配合物的化學(xué)式為[Cr（NH₃）₄（H₂O）₂]Cl₃．
（5）B的最高價氧化物對應(yīng)的水化物的稀溶液與D的單質(zhì)反應(yīng)時，B被還原到最低價，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是4Mg+10HNO₃=4Mg（NO₃）₂+NH₄NO₃+3H₂O．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素，它們的核電荷數(shù)A＜B＜C＜D＜E，化合物DC中化學(xué)鍵為離子鍵，D的二價陽離子與C的陰離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，C形成-2價陰離子，且D位于C的下一周期，B、C的氫化物的沸點(diǎn)比它們同族相鄰周期元素氫化物的沸點(diǎn)高，分子中存在氫鍵，C形成-2價陰離子，則C為氧元素，D為鎂元素，核電荷數(shù)B＜C，則B為氮元素；其中A、B、C是同一周期的非金屬元素，AC₂為非極性分子，則A為碳元素；E的原子序數(shù)為24，則E為Cr元素；CrCl₃能與NH₃、H₂O形成六配位的配合物，且兩種配體的物質(zhì)的量之比為2：1，則配體中有4個NH₃、2個H₂O，三個氯離子位于外界，該配合物為[Cr（NH₃）₄（H₂O）₂]Cl₃．

解答 解：A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素，它們的核電荷數(shù)A＜B＜C＜D＜E，化合物DC中化學(xué)鍵為離子鍵，D的二價陽離子與C的陰離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，C形成-2價陰離子，且D位于C的下一周期，B、C的氫化物的沸點(diǎn)比它們同族相鄰周期元素氫化物的沸點(diǎn)高，分子中存在氫鍵，C形成-2價陰離子，則C為氧元素，D為鎂元素，核電荷數(shù)B＜C，則B為氮元素；其中A、B、C是同一周期的非金屬元素，AC₂為非極性分子，則A為碳元素；E的原子序數(shù)為24，則E為Cr元素；CrCl₃能與NH₃、H₂O形成六配位的配合物，且兩種配體的物質(zhì)的量之比為2：1，則配體中有4個NH₃、2個H₂O，三個氯離子位于外界，該配合物為[Cr（NH₃）₄（H₂O）₂]Cl₃．
（1）A為碳元素、B為氮元素、C為氧元素，同周期自左而右第一電離能增大，氮元素原子2p能級有3個電子，處于半滿穩(wěn)定狀態(tài)，電子能量低，氮元素第一電離能高于相鄰的元素的，所以第一電離能由小到大的順序?yàn)镃＜O＜N，
故答案為：C＜O＜N；
（2）B為氮元素，其氫化物為NH₃，分子中含有3個N-H鍵，N原子有1對孤對電子對，雜化軌道數(shù)為4，N原子采取sp³雜化，空間構(gòu)型為三角錐型，
故答案為：三角錐型；sp³；
（3）化合物AC₂是CO₂，分子中碳原子與氧原子之間形成2對共用電子對，電子式為，
故答案為：；
（4）E為Cr元素，原子序數(shù)為24，原子核外有24個電子，核外電子排布式是 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹；CrCl₃能與NH₃、H₂O形成六配位的配合物，且兩種配體的物質(zhì)的量之比為2：1，則配體中有4個NH₃、2個H₂O，三個氯離子位于外界，該配合物為[Cr（NH₃）₄（H₂O）₂]Cl₃，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹；[Cr（NH₃）₄（H₂O）₂]Cl₃；
（5）B的最高價氧化物對應(yīng)的水化物為HNO₃，D的單質(zhì)為Mg，HNO₃稀溶液與Mg反應(yīng)時，N元素被還原到最低價，則生成NH₄NO₃，Mg被氧化為Mg（NO₃）₂，令NH₄NO₃，Mg（NO₃）₂的化學(xué)計量數(shù)分別為x、y，則根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒有[5-（-3）]×x=2y，所以x：y=4：1，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是4Mg+10HNO₃=4Mg（NO₃）₂+NH₄NO₃+3H₂O，
故答案為：4Mg+10HNO₃=4Mg（NO₃）₂+NH₄NO₃+3H₂O．

點(diǎn)評 題目綜合性較大，涉及結(jié)構(gòu)性質(zhì)越位置關(guān)系、元素周期律、電子式與核外電子排布、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，氫化物的沸點(diǎn)比它們同族相鄰周期元素氫化物的沸點(diǎn)高是推斷的突破口．