Question

15．A、B、C、D、E五種元素，其元素性質(zhì)或原子結(jié)構(gòu)相關(guān)信息如表：

元素編號(hào)	元素性質(zhì)或原子結(jié)構(gòu)
A	M層全滿，N層沒(méi)有成對(duì)電子
B	第3周期第13列元素
C	元素的最高價(jià)氧化物與它的氣態(tài)氫化物反應(yīng)得到離子化合物
D	基態(tài)原子有9種不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
E	基態(tài)原子共有4個(gè)能級(jí)，沒(méi)有未成對(duì)電子

（1）A元素在周期表中的位置第3周期第IB副族，寫出該單質(zhì)與濃硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：Cu+4HNO₃（濃）═Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O；
（2）D元素基態(tài)原子的價(jià)電子軌道表示式為：；
（3）C、D和E三種元素第一電離能由大到小的順序?yàn)镕＞N＞Mg（填元素符號(hào)）；
（4）C的氫化物的檢驗(yàn)方法用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)，試紙變藍(lán)；
（5）寫出B的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的離子方程式：Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O；
（6）D跟E可形成離子化合物，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖．該離子化合物晶體的密度為ρ g•cm^-3，則晶胞的體積是$\frac{4.12×1{0}^{-22}}{ρ}$cm^-3（用含ρ的代數(shù)式表示）．

Answer 1

分析 A元素基態(tài)原子的M層全充滿，N層沒(méi)有成對(duì)電子，其電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹，A為Cu；第3周期第13列元素，則B為Al元素；C元素的最高價(jià)氧化物與它的氣態(tài)氫化物反應(yīng)得到離子化合物，氨氣與硝酸反應(yīng)生成硝酸銨為離子化合物，所以C為N元素；D基態(tài)原子有9種不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，則D有9個(gè)電子，即D為F元素；E基態(tài)原子共有4個(gè)能級(jí)，沒(méi)有未成對(duì)電子，則E的電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²，所以E為Mg元素；結(jié)合元素周期律以及對(duì)應(yīng)的單質(zhì)、化合物的性質(zhì)解答該題．

解答 解：A元素基態(tài)原子的M層全充滿，N層沒(méi)有成對(duì)電子，其電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹，A為Cu；第3周期第13列元素，則B為Al元素；C元素的最高價(jià)氧化物與它的氣態(tài)氫化物反應(yīng)得到離子化合物，氨氣與硝酸反應(yīng)生成硝酸銨為離子化合物，所以C為N元素；D基態(tài)原子有9種不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，則D有9個(gè)電子，即D為F元素；E基態(tài)原子共有4個(gè)能級(jí)，沒(méi)有未成對(duì)電子，則E的電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²，所以E為Mg元素；
（1）由分析可知，A為Cu元素，在周期表中位于第3周期第IB副族，Cu與濃硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、二氧化氮和水，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Cu+4HNO₃═Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O；
故答案為：第3周期第IB副族；Cu+4HNO₃═Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O；
（2）D為F元素，F(xiàn)元素原子核外有9個(gè)電子，最外層有7個(gè)電子，則其基態(tài)原子的價(jià)電子軌道表示式為，
故答案為：；
（3）同周期從左到右元素的第一電離能逐漸增大，但是第IIA與IIIA，第VA與VIA族反常，金屬元素易失電子，第一電離能比非金屬元素小，所以第一電離能：F＞N＞Mg；
故答案為：F＞N＞Mg；
（4）C的氫化物為氨氣，氨氣溶于水顯堿性，可以用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)，若試紙變藍(lán)，證明是氨氣，
故答案為：用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)，試紙變藍(lán)；
（5）B為Al元素，其最高價(jià)氧化物的水化物為Al（OH）₃，與NaOH溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和水，其反應(yīng)的離子方程式為Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O，
故答案為：Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O；
（6）晶胞中氟離子數(shù)目為8、鎂離子數(shù)目=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，故晶胞質(zhì)量=$\frac{4×62}{6.02×1{0}^{23}}$g，離子化合物晶體的密度為ρg•cm^-3．則晶胞的體積=$\frac{m}{ρ}$=$\frac{4.12×1{0}^{-22}}{ρ}$cm^-3，
故答案為：$\frac{4.12×1{0}^{-22}}{ρ}$cm^-3．

點(diǎn)評(píng) 本題是對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的考查，涉及元素的推斷、第一電離能、核外電子排布、物質(zhì)的檢驗(yàn)、晶胞的計(jì)算等，注意理解掌握同周期第一電離能異常原因以及晶胞的計(jì)算方法，難度中等．