Question

【題目】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是原子半徑最小的元素；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；D原子的核外成對(duì)電子數(shù)是未成對(duì)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。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兩種元素組成的原子個(gè)數(shù)之比為1 : 1的化合物N是常見(jiàn)的有機(jī)溶劑。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題(答題時(shí)，A、B、C、D、E用所對(duì)應(yīng)的元素符號(hào)表示)：

（1）A2D2分子的電子式為____________，屬于___________分子(填“極性”或“非極性”)，E的基態(tài)原子的外圍電子排布式為____________。

（2）B、C、D三種元素的第一電離能由小到大的順序?yàn)?/span>____________。

（3）C元素形成含氧酸酸性強(qiáng)弱：HNO3____________HNO2(填“＞”或“＜”)NO3—的空間構(gòu)型是___________，NO2—中心原子的雜化方式為___________

（4）下列敘述正確的是____________(填序號(hào))。

A． M是極性分子,N是非極性分子

B． M和BD2分子中的中心原子均采用sp2雜化

C． N分子中含有6個(gè)σ鍵和1個(gè)大π鍵

D． BD2晶體的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)都比二氧化硅晶體的低

（5）已知:①E的一種氧化物Q，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示：

①Q(mào)(s)＋2Cl2(g)＝ECl4(l)＋D2(g) △H＝＋140kJ/mol

②2B(s)＋D2(g)＝2BD(g) △H＝－221kJ/mol

寫(xiě)出物質(zhì)Q和焦炭、氯氣反應(yīng)生成液態(tài)ECl4和BD氣體的熱化學(xué)方程式：____________________

Answer 1

【答案】

（1）；極性；3d24s2；

（2）C＜O＜N；

（3）＞； 平面三角形；sp2 雜化；

（4）AD

（5）TiO2(s) ＋2Cl2(g)＋2C(s)＝TiCl4(l)＋2CO(g) △H＝－81kJ/mol

【解析】

試題分析：A、B、C、D、E五種元素的原子序數(shù)依次遞增，A、B、C、D位于前三周期，A是原子半徑最小的元素，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，原子核外電子數(shù)排布為1s22s22p2，故B為碳元素；D原子的核外成對(duì)電子數(shù)是未成對(duì)電子數(shù)的3倍，核外電子排布為1s22s22p4，故D為氧元素；C原子序數(shù)介于碳、氧之間，故C為氮元素；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，該氣體M為HCHO；A、B二種元素組成的原子個(gè)數(shù)比為1：1的化合物N是常見(jiàn)的有機(jī)溶劑，則N為苯；E有“生物金屬”之稱，E4+離子和氬原子的核外電子排布相同，E原子核外電子數(shù)為18+4=22，故E為Ti。

（1）A2D2分子為H2O2，其電子式為，分子中電荷分布不均勻，屬于極性分子；E為Ti，原子序數(shù)為22，其基態(tài)原子的外圍電子排布式為3d24s2，故答案為：；極性；3d24s2；

（2）同周期自左而右第一電離能增大，但N原子p軌道半滿，為穩(wěn)定狀態(tài)，故第一電離能C＜O＜N，故答案為：C＜O＜N；

（3）同一元素的含氧酸，該元素的化合價(jià)越高，對(duì)應(yīng)的含氧酸的酸性越強(qiáng)，故酸性：HNO3＞HNO2，NO3—中N原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3+(5+1-2×3)=3，含有一個(gè)孤電子對(duì)，屬于平面三角形，NO2—中N原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2+(5+1-2×2)=3，采取sp2雜化，故答案為：＞； 平面三角形；sp2 雜化；

（4）A．HCHO中O氧原子電負(fù)性很大，是極性分子，N為苯，是非極性分子，故A正確；B．HCHO中C原子形成3個(gè)σ鍵，沒(méi)有孤電子對(duì)，碳原子采用sp2雜化，二氧化碳分子為直線型結(jié)構(gòu)，碳原子采用sp雜化，故B錯(cuò)誤；C．苯分子中H-C之間是s-sp2形成的σ鍵，C-C之間是sp2形成的σ鍵，苯分子中含有12個(gè)σ鍵和1個(gè)大π鍵，故C錯(cuò)誤；D．CO2屬于分子晶體，二氧化硅屬于原子晶體，二氧化碳的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)都比二氧化硅晶體的低，故D正確，故選：AD；

（5）晶胞中Ti原子數(shù)目為1+8×=2，氧原子數(shù)目為2+4×=4，故氧化物Q的化學(xué)式為TiO2，①TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g)△H=+140kJ/mol，②2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H=-221kJ/mol，根據(jù)蓋斯定律，將①+②可得TiO2和焦炭、氯氣反應(yīng)生成液態(tài)TiCI4和CO氣體的熱化學(xué)方程式為2C(s)+TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+2CO(g)△H=-81kJ/mol，故答案為：2C(s)+TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+2CO(g) △H=-81kJ/mol。