Question

4．A、B、C、D、E是原子序數依次遞增的短周期元素，A⁺無電子，BD與C₂是等電子體，第一電離能：C＞D＞B，D和E同主族，ED₂是形成酸雨的主要危害氣體，F元素位于第四周期，其基態(tài)原子的內層軌道全部排滿電子，且最外層電子數為2．
請回答下列問題：
（1）C₂分子的電子式是，E屬于元素周期表中ds區(qū)
（2）A、B、C、D形成的鏈狀四原子分子中只有A原子最外層未達到8e^-結構，該分子的結構式可能是H-O-C≡N
（3）E與F所形成化合物晶體的晶胞如圖所示，該晶體的化學式是ZnS
（4）C₂A₄分子的中心原子雜化方式是sp³，其水溶液顯堿性的原因是N₂N₄+H₂O?N₂N₅⁺+OH^-（用離子方程式表示）
（5）已知A-A鍵能為436kJ/mol．C-A鍵能為391kJ/mol．根據反應的化學方程式：C₂（g）+3A₂（g）?2CA₃（g）△H=-92.4kJ/mol計算C≡C的鍵能，其鍵能是945.6kJ/mol．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E是原子序數依次遞增的短周期元素，A⁺無電子，則A為H元素；D和E同主族，ED₂是形成酸雨的主要危害氣體，則E為S元素、D為O元素；BD與C₂是等電子體，則B、C、D為相鄰的三族元素，第一電離能：C＞D＞B，則C處于ⅤA族，故B為碳元素、C為N元素；F元素位于第四周期，其基態(tài)原子的內層軌道全部排滿電子，且最外層電子數為2，核外電子數為2+8+18+2=30，故F為Zn，據此解答．

解答 解：A、B、C、D、E是原子序數依次遞增的短周期元素，A⁺無電子，則A為H元素；D和E同主族，ED₂是形成酸雨的主要危害氣體，則E為S元素、D為O元素；BD與C₂是等電子體，則B、C、D為相鄰的三族元素，第一電離能：C＞D＞B，則C處于ⅤA族，故B為碳元素、C為N元素；F元素位于第四周期，其基態(tài)原子的內層軌道全部排滿電子，且最外層電子數為2，核外電子數為2+8+18+2=30，故F為Zn．
（1）N₂分子中N原子形成3對共用電子對，其電子式是，E為Zn元素，處于第四周期ⅡB族，屬于元素周期表中ds區(qū)，
故答案為：；ds；
（2）H、C、N、O形成的鏈狀四原子分子為HCNO，只有H原子最外層未達到8e^-結構，O原子形成2個共價鍵、C原子形成4個共價鍵、N原子形成3個共價鍵，其結構式為H-O-C≡N，
故答案為：H-O-C≡N；
（3）晶胞中Zn原子數目為4，S原子數目為8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，故該晶體的化學式是ZnS，
故答案為：ZnS；
（4）N₂N₄分子中N原子形成3個σ鍵、含有1對孤電子對，N原子采取sp³雜化，其水溶液顯堿性的原因是：N₂N₄+H₂O?N₂N₅⁺+OH^-，
故答案為：sp³；N₂N₄+H₂O?N₂N₅⁺+OH^-；
（5）已知H-H鍵能為436kJ/mol．N-H鍵能為391kJ/mol，熱化學方程式：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4kJ/mol，則：E_N≡N+3×436kJ/mol-2×3×391kJ/mol=-92.4kJ/mol，解得E_N≡N=945.6kJ/mol，
故答案為：945.6kJ/mol．

點評 本題是對物質結構的考查，推斷元素是解題關鍵，涉及電子式、元素周期表、分子結構、晶胞計算、反應熱有關計算等，是對學生綜合能力的考查，難度中等．