Question

7．周期表中有A、B、C三種原子序數(shù)依次增大的元素，A是地殼中含量最多的金屬元素，B的價(jià)層電子排布為ns^n-1npⁿ⁺¹，C是生活中的一種常用金屬且其原子的外圍電子排布為3d¹⁰4s¹．
（1）A基態(tài)原子的電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p¹．
（2）一氧化碳（與N₂互為等電子體）分子中σ鍵與π鍵數(shù)目之比為1：2．
（3）C的單質(zhì)和某化合物甲的微觀部分結(jié)構(gòu)分布如圖，C微粒周圍等距離且最近的C微粒有12個(gè)；甲的化學(xué)式為MN₂（用M、N表示）．
（4）金屬C在加熱時(shí)與B的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的濃溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O．
（5）C元素的最高價(jià)氧化物的水化物能溶于氨水，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu（OH）₂+4NH₃．H₂O=[Cu（NH₃）₄]（OH）₂+4H₂O．
（6）聯(lián)氨（N₂H₄）是航天飛船常用的高能燃料，可以用尿素為原料制取，方法是在KMnO₄催化劑存在下，尿素[CO（NH₂）₂]和次氯酸鈉、NaOH溶液反應(yīng)生成聯(lián)氨、Na₂CO₃、H₂O及另外一種產(chǎn)物，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式CO（NH₂）₂+NaClO+2NaOH=N₂H₄+Na₂CO₃+NaCl+H₂O．

Answer 1

分析 周期表中有A、B、C三種原子序數(shù)依次增大的元素，A是地殼中含量最多的金屬元素，則A為Al；B的價(jià)層電子排布為ns^n-1npⁿ⁺¹，由于s能級(jí)最多容納2個(gè)電子，且p能級(jí)容納電子，故n=3，則B為S元素；C是生活中的一種常用金屬且其原子的外圍電子排布為3d¹⁰4s¹，則C為Cu．
（1）A為Al素，原子核外有13個(gè)電子，結(jié)合構(gòu)造原理書寫核外電子排布式；
（2）一氧化碳與N₂互為等電子體，等電子體結(jié)構(gòu)相似，則CO的結(jié)構(gòu)式為C≡O(shè)，三鍵含有1個(gè)σ鍵、2個(gè)π鍵；
（3）以頂點(diǎn)Cu原子研究，與與之等距離最近的Cu原子位于面心，而每個(gè)頂點(diǎn)為12個(gè)面共用；
由圖可知，每個(gè)M原子周圍有6個(gè)N原子，而每個(gè)N原子為3個(gè)M原子共用，據(jù)此計(jì)算M、N原子數(shù)目之比，進(jìn)而確定化學(xué)式；
（4）B的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物為硫酸，加熱條件下，Cu與濃硫酸反應(yīng)生成硫酸銅、二氧化硫與水；
（5）氫氧化銅與一水合氨反應(yīng)生成[Cu（NH₃）₄]（OH）₂與水；
（6）尿素[CO（NH₂）₂]和次氯酸鈉、NaOH溶液反應(yīng)生成聯(lián)氨（N₂H₄）、Na₂CO₃、H₂O及NaCl，配平書寫方程式．

解答 解：周期表中有A、B、C三種原子序數(shù)依次增大的元素，A是地殼中含量最多的金屬元素，則A為Al；B的價(jià)層電子排布為ns^n-1npⁿ⁺¹，由于s能級(jí)最多容納2個(gè)電子，且p能級(jí)容納電子，故n=3，則B為S元素；C是生活中的一種常用金屬且其原子的外圍電子排布為3d¹⁰4s¹，則C為Cu．
（1）A為Al素，原子核外有13個(gè)電子，由構(gòu)造原理可知核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p¹，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p¹；
（2）一氧化碳與N₂互為等電子體，等電子體結(jié)構(gòu)相似，則CO的結(jié)構(gòu)式為C≡O(shè)，三鍵含有1個(gè)σ鍵、2個(gè)π鍵，一氧化碳分子中σ鍵與π鍵數(shù)目之比為1：2，
故答案為：1：2；
（3）以頂點(diǎn)Cu原子研究，與之等距離最近的Cu原子位于面心，而每個(gè)頂點(diǎn)為12個(gè)面共用，故與Cu原子等距離且最近的Cu原子有12個(gè)；
由圖可知，每個(gè)M原子周圍有6個(gè)N原子，而每個(gè)N原子為3個(gè)M原子共用，則每個(gè)N原子為一個(gè)M原子提供$\frac{1}{3}$，故M、N原子數(shù)目之比為1：6×$\frac{1}{3}$=1：2，化學(xué)式為MN₂，
故答案為：MN₂；
（4）B的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物為硫酸，加熱條件下，Cu與濃硫酸反應(yīng)生成硫酸銅、二氧化硫與水，反應(yīng)方程式為：Cu+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，
故答案為：Cu+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；
（5）氫氧化銅與一水合氨反應(yīng)生成[Cu（NH₃）₄]（OH）₂與水，反應(yīng)方程式為：Cu（OH）₂+4NH₃．H₂O=[Cu（NH₃）₄]（OH）₂+4H₂O，
故答案為：Cu（OH）₂+4NH₃．H₂O=[Cu（NH₃）₄]（OH）₂+4H₂O；
（6）尿素[CO（NH₂）₂]和次氯酸鈉、NaOH溶液反應(yīng)生成聯(lián)氨（N₂H₄）、Na₂CO₃、H₂O及NaCl，該反應(yīng)方程式為：CO（NH₂）₂+NaClO+2NaOH=N₂H₄+Na₂CO₃+NaCl+H₂O，
故答案為：CO（NH₂）₂+NaClO+2NaOH=N₂H₄+Na₂CO₃+NaCl+H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題考查核外電子排布、等電子體、化學(xué)鍵、晶胞計(jì)算、方程式書寫等，是對(duì)學(xué)生綜合能力的考查，（3）注意利用均攤法計(jì)算確定化學(xué)式．