Question

2．A、B、C、D、E是中學化學常見的五種元素，原子序數依次增大，其結構或性質信息如下表：

元素	結構或性質信息
A	其原子最外層電子數是內層電子數的2倍
B	基態原子最外層電子排布為nSnnPn+1
C	非金屬元素，其單質為固體，在氧氣中燃燒時有明亮的藍紫色火焰
D	單質在常溫、常壓下是氣體．基態原子的M層上有1個未成對的P電子
E	其與A形成的合金為目的用量最多的金屬材料

（1）E元素基態原子的電子排布式是1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²；
（2）比較B與O元素的第一電離能：B＞O，A與C的電負性：A＜C （填＜，=或＞）；A D形成的一種常見化合物，常溫下為液體，是良好的有機溶劑，其分子中含有的共價鍵類型是σ鍵．（填“σ鍵”或“π鍵”）．
（3）寫出工業上制備D單質的離子方程式2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Cl₂↑+2OH^-+H₂↑；
（4）E單質在海水中易發生電化學腐蝕，寫出正極的電極反應式O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；
（5）在一定條件下，B與D可形成一種化合物，該化合物分子中每個原子最外層均為8電子，常溫下為淡黃色液體，遇水強烈水解，生成兩種產物，其中之一的分子構型為三角錐形，另一種產物具有漂白性，寫出該化合物與水反應的化學方程式：NCl₃+3H₂O═NH₃+3HClO．
（6）己知單質B生成4.25g氣態氫化物W時，釋放出11.55KJ的熱量．寫出該反應的熱化學方程式N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃（g）△H=-92.4kJ/mol．

Answer 1

分析 A原子最外層電子數是內層電子數的2倍，最外層最多含有8個電子，則A原子只能有兩個電子層，最外層含有4個C，則A為碳元素；B的基態原子最外層電子排布為nsⁿnpⁿ⁺¹，s能級最多容納2個電子，且P能級容納電子，則n=2，B原子的最外層電子排布式為：2s²2p³，則B為N元素；C為非金屬元素，其單質為固體，在氧氣中燃燒時有明亮的藍紫色火焰，則C為S元素；D的基態原子的M層上有1個未成對的p電子，則其電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p¹或1s²2s²2p⁶3s²3p⁵，為鋁元素或氯元素，由于D單質常溫、常壓下是氣體，所以D是Cl元素；E與A形成的合金為目前用量最多的金屬材料，該合金為鋼，則E為Fe元素，據此解答．

解答 解：A原子最外層電子數是內層電子數的2倍，最外層最多含有8個電子，則A原子只能有兩個電子層，最外層含有4個C，則A為碳元素；B的基態原子最外層電子排布為nsⁿnpⁿ⁺¹，s能級最多容納2個電子，且P能級容納電子，則n=2，B原子的最外層電子排布式為：2s²2p³，則B為N元素；C為非金屬元素，其單質為固體，在氧氣中燃燒時有明亮的藍紫色火焰，則C為S元素；D的基態原子的M層上有1個未成對的p電子，則其電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p¹或1s²2s²2p⁶3s²3p⁵，為鋁元素或氯元素，由于D單質常溫、常壓下是氣體，所以D是Cl元素；E與A形成的合金為目前用量最多的金屬材料，該合金為鋼，則E為Fe元素．
（1）E為Fe元素，鐵原子核外有26個電子，基態原子的電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²；
（2）N原子的2p能級容納3個電子，是半充滿穩定狀態，能量較低，因此第一電離能N＞O；硫元素的非金屬性強于碳，故電負性C＜S，A和D形成的化合物為CCl₄，含有化學鍵為σ鍵，
故答案為：＞；＜；σ鍵；
（3）D為氯元素，其單質為氯氣，工業上電解氯化鈉溶液制備氯氣，反應的離子方程式為：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Cl₂↑+2OH^-+H₂↑，
故答案為：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Cl₂↑+2OH^-+H₂↑；
（4）fe單質在海水中易發生電化學腐蝕，發生吸氧腐蝕，正極上是氧氣獲得電子生成氫氧根離子，正極的電極反應式為：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，
故答案為：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；
（5）在一定條件下，N與Cl可形成一種化合物，該化合物分子中每個原子最外層均為8電子，該化合物為NCl₃，遇水強烈水解，生成兩種產物，其中之一的分子構型為三角錐形，另一種產物具有漂白性，水得到氨氣與HClO，該化合物與水反應的化學方程式：NCl₃+3H₂O═NH₃+3HClO，
故答案為：NCl₃+3H₂O═NH₃+3HClO；
（6）氮氣生成4.25g氣態氫化物NH₃時，釋放出11.55KJ的熱量，生成2mol氨氣放出的熱量為11.55kJ×$\frac{2mol×17g/mol}{4.25g}$=92.4kJ，該反應的熱化學方程式為：N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃（g）△H=-92.4kJ/mol，
故答案為：N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃（g）△H=-92.4kJ/mol．

點評 本題考查位置結構與性質關系的應用，正確推斷各元素是解題關鍵，需要學生具備扎實的基礎，有利于學生鞏固基礎知識和基本技能，題目難度中等．