Question

13．有原子序數依次增大的A、B、C、D、E、F、G 七種元素，A 是短周期中族序數等于周期數的非金屬元素；B 元素的原子既不易失去也不易得到電子，其基態原子中每種能級電子數相同；D 的最外層電子數與電子層數之比為3：1；E是地殼中含量第二多的非金屬元素；D、F同族； G 元素原子序數為24．
（1）G元素在周期表中屬于d區
（2）G³⁺最外層電子排布式為3s²3p⁶3d³
（3）BD₃^2-中B原子的雜化類型為sp²雜化
（4）晶胞如右圖所示，其化學式為BaSiO₃．
（5）下列說法不正確的是aceg．
a．B、C、D 三種元素的第一電離能最大的是D
b．B、C、D 三種元素的電負性最大的是D
c．某C氫化物分子結構式為：H-C=C-H，該分子中X原子的雜化方式是sp³
d．B和E的單質能形成相同類型的晶體，其熔點B＞G
e．A₂D₂分子的空間構型為直線形
f．D元素簡單氫化物的沸點高于F的氫化物
g．C 的單質分子中σ鍵和π鍵的個數比為1：1
（6）用鋅還原TCl₄的鹽酸溶液，經后續處理可制得綠色的配合物[TCl（H₂O）₅]Cl₂•H₂O．1mol該配合物中含有σ鍵的數目為18×6.02×10²³．
（7）已知在25℃、101kPa 下：
A₂D（l）=A₂D （g）△H₁=44.0kJ•mol^-1
C₂（g）+D₂（g）=2CD（g）△H₂=229.3kJ•mol-1
4CA₃（g）+5D₂（g）=4CD（g）+6A₂D（g）△H₃=-906.5kJ•mol-1
4CA₃（g）+6CD（g）=5C₂（g）+6A₂D （l）△H₄則△H₄=-2317kJ•mol^-1．

Answer 1

分析 原子序數依次增大的A、B、C、D、E、F、G 七種元素，A 是短周期中族序數等于周期數的非金屬元素，則A為H元素；B元素的原子既不易失去也不易得到電子，其基態原子中每種能級電子數相同，核外電子數排布為1s²2s²2p²，則B為碳元素；D 的最外層電子數與電子層數之比為3：1，原子只能有2個電子層，最外層電子數為6，故D為O元素；C 元素的原子序數給予碳、氧之間，則C為N元素；E是地殼中含量第二多的非金屬元素，則E為Si；G 元素原子序數為24，則G為Cr；D、F同族，F原子序數小于24，故F為S元素，據此解答．

解答 解：原子序數依次增大的A、B、C、D、E、F、G 七種元素，A 是短周期中族序數等于周期數的非金屬元素，則A為H元素；B元素的原子既不易失去也不易得到電子，其基態原子中每種能級電子數相同，核外電子數排布為1s²2s²2p²，則B為碳元素；D 的最外層電子數與電子層數之比為3：1，原子只能有2個電子層，最外層電子數為6，故D為O元素；C 元素的原子序數給予碳、氧之間，則C為N元素；E是地殼中含量第二多的非金屬元素，則E為Si；G 元素原子序數為24，則G為Cr；D、F同族，F原子序數小于24，故F為S元素．
（1）G的原子序數為24，處于第四周期ⅥB族，元素在周期表中屬于d區，故答案為：d；
（2）Ti³⁺最外層電子排布式為3s²3p⁶3d³，故答案為：3s²3p⁶3d³；
（3）CO₃^2-中C原子價層電子對數=3+$\frac{4+2-2×3}{2}$=3，C原子雜化類型為sp²雜化，故答案為：sp²雜化；
（4）晶胞中Ba原子數目為1，Si原子數目為8×$\frac{1}{8}$=1，O原子數目為12×$\frac{1}{4}$=3，故該晶體的化學式為：BaSiO₃，故答案為：BaSiO₃；
（5）a．同周期隨原子序數增大，第一電離能呈增大趨勢，但N原子2P能級為半滿穩定狀態，能量較低，第一電離能高于同周期相鄰元素，故第一電離能：N＞O＞C，故a錯誤；
b．同周期自左而右，電負性增大，故電負性：O＞N＞C，故b正確；
c．某C氫化物分子結構式為：H-N=N-H，該分子中N原子形成3個σ鍵、含有1對孤電子對，N原子的雜化方式是sp²雜化，故c錯誤；
d．金剛石、晶體硅均為原子晶體，由于C-C鍵長小于Si-Si鍵長，故C-C鍵的鍵能大，金剛石的熔點高于晶體硅，故d正確；
e．H₂O₂分子中O原子為sp³雜化，氧原子與連接的另外氧原子、H原子形成V型結構，不是直線形，故e錯誤；
f．水分子之間存在氫鍵，沸點高于硫化氫，故f正確；
g．C 的單質分子為N₂，結構式為N≡N，σ鍵和π鍵的個數比為1：2，故g錯誤，
故選：aceg；
（6）配合物[TlCl（H₂O）₅]Cl₂•H₂O中，鋅離子與水分子之間有5個配位鍵，與氯離子之間形成1個配位鍵，每個水分子中有2個共價鍵，所以1mol該配合物中含有含有σ鍵為18mol，即含有σ鍵的數目為18×6.02×10²³個，
故答案為：18×6.02×10²³；
（7）已知：①H₂O（l）=H₂O（g）△H₁=44.0kJ•mol^-1
②N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H₂=229.3kJ•mol^-1
③4NH₃（g）+5O₂（g）=4NO（g）+6H₂O（g）△H₃=-906.5kJ•mol^-1
根據蓋斯定律，③-②×5-①×6可得：4NH₃（g）+6NO（g）=5N₂（g）+6H₂O （l），則△H₄=-906.5kJ•mol^-1-5×229.3kJ•mol^-1-6×44.0kJ•mol^-1=-2317kJ•mol^-1，
故答案為：-2317．

點評 本題是對物質結構的考查，涉及核外電子排布、元素周期律、雜化軌道、分子構型、化學鍵、晶體類型與性質、氫鍵、配合物、晶胞計算、反應熱計算等，推斷元素是解題關鍵，需要學生具備扎實的基礎，注意理解掌握同周期第一電離能異常情況，難度中等．