Question

7．（一）按要求作答：
（1）第四周期中，未成對電子數最多的原子，其外圍電子排布式為：3d⁵4s¹．
（2）3d能級為半充滿的正三價離子，該離子的電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵．
（二）A、B、C、D、E五種元素為1～18號元素．已知：它們的原子序數依次增大，A、B兩種元素的核電荷數之差等于它們的原子最外層電子數之和；B原子最外層電子數比其次外層電子數多2；C元素原子的電子層數及最外層電子數都比E元素的少1；D和E的原子序數之和為30．它們兩兩形成的化合物有甲、乙、丙、丁四種．這四種化合物中原子個數比如下表：

	甲	乙	丙	丁
化合物中各元素原子個數比	A和C 1：1	B和A 1：2	D和E 1：3	B和E 1：4

（1）E^-的結構示意圖是．B原子核外有2個未成對電子，它們的能量相等（填“相等”或“不相等”）．
（2）向甲的水溶液中加入MnO₂可用于實驗室制備C的單質，其化學方程式是2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（3）已知有機物乙的分子為平面結構，鍵角都為120°，它的結構簡式為CH₂=CH₂．
（4）丙的水溶液呈酸性，與飽和NaHCO₃溶液反應會產生大量的氣體和難溶物，有關離子方程式是Al³⁺+3HCO₃^-=Al（OH）₃↓+3CO₂↑．

Answer 1

分析 （一）（1）第四周期中，未成對電子數最多的原子，sd能級容納5個電子、4s能級容納1個電子；
（2）3d能級為半充滿的正三價離子，則該原子價電子排布式為3d⁶4s²，結合能量最低原理書寫該離子的電子排布式；
（二）A、B、C、D、E五種元素為1～18號元素，它們的原子序數依次增大，B原子最外層電子數比其次外層電子數多2，原子只能有2個電子層，最外層電子數為4，則B為碳元素；A、B兩種原子的核電荷數之差等于它們的原子最外層電子數之和，二者不可能同周期，A的原子序數小于碳，只能處于第一周期，可推知A為H元素；D和E的原子序數之和為30，則二者處于第三周期，為Al與Cl或Si與S，且B、E形成的化合物丁在B：E=1：4，則D為Al、E為Cl；C元素原子的電子層數及最外層電子數都比E元素的少1，則C為O元素，可推知甲為H₂O₂，乙為C₂H₄，丙為AlCl₃，丁為CCl₄，據此解答．

解答 解：（一）（1）第四周期中，未成對電子數最多的原子，sd能級容納5個電子、4s能級容納1個電子，其外圍電子排布式為：3d⁵4s¹，
故答案為：3d⁵4s¹；
（2）3d能級為半充滿的正三價離子，則該原子價電子排布式為3d⁶4s²，由能量最低原理可知該離子的電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵；
（二）A、B、C、D、E五種元素為1～18號元素，它們的原子序數依次增大，B原子最外層電子數比其次外層電子數多2，原子只能有2個電子層，最外層電子數為4，則B為碳元素；A、B兩種原子的核電荷數之差等于它們的原子最外層電子數之和，二者不可能同周期，A的原子序數小于碳，只能處于第一周期，可推知A為H元素；D和E的原子序數之和為30，則二者處于第三周期，為Al與Cl或Si與S，且B、E形成的化合物丁在B：E=1：4，則D為Al、E為Cl；C元素原子的電子層數及最外層電子數都比E元素的少1，則C為O元素，可推知甲為H₂O₂，乙為C₂H₄，丙為AlCl₃，丁為CCl₄．
（1）E為氯元素，Cl^-的離子的結構示意圖為，B為碳元素，原子核外電子排布式為1s²2s²2p²，2p能級上的2個電子是未成對電子，它們的能量相等，
 故答案為：；2；相等；
（2）向甲（H₂O₂）的水溶液中加入MnO₂可用于實驗室制備氧氣，其化學方程式是2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，故答案為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（3）有機物乙（C₂H₄）的分子為平面結構，鍵角都為120°，它的結構簡式為CH₂=CH₂，故答案為：CH₂=CH₂；
（4）丙（AlCl₃）的水溶液呈酸性，與飽和NaHCO₃溶液反應會產生大量的氣體和難溶物，鋁離子與碳酸氫根離子發生雙水解生成氫氧化鋁、二氧化碳，離子方程式是Al³⁺+3HCO₃^-=Al（OH）₃↓+3CO₂↑，
故答案為：Al³⁺+3HCO₃^-=Al（OH）₃↓+3CO₂↑．

點評 本題考查結構性質位置關系應用，元素推斷是解題的關鍵，注意充分利用短周期主族元素進行推斷，難度中等．