Question

3．已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素，它們的核電荷數A＜B＜C＜D＜E．其中A、B、C是同一周期的非金屬元素．化合物DC為離子化合物，D的二價陽離子與C的陰離子具有相同的電子層結構．AC₂為產生溫室效應的主要氣體．B、C的氫化物的沸點比它們同族相鄰周期元素氫化物的沸點高．E的原子序數為24，ECl₃能與B、C的氫化物形成六配位的配合物，且兩種配體的物質的量之比為2：1，三個氯離子位于外界．請根據以上情況，回答下列問題：（答題時，A、B、C、D、E用所對應的元素符號表示）
（1）A、B、C的第一電離能由小到大的順序為C＜O＜N．
（2）B的氫化物分子的立體構型是三角錐形，其中心原子采取sp³雜化．
（3）寫出化合物AC₂的電子式；一種由B、C組成的化合物與AC₂互為等電子體，其化學式為N₂O．
（4）E的核外電子排布式是1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹，ECl₃形成的配合物的化學式為[Cr（NH₃）₄（H₂O）₂]Cl₃．
（5）B的最高價氧化物對應的水化物的稀溶液與D的單質反應時，B被還原到最低價，該反應的化學方程式是4Mg+10HNO₃=4Mg（NO₃）₂+NH₄NO₃ +3H₂O．

Answer 1

分析 化合物DC為離子化合物，D的二價陽離子與C的陰離子具有相同的電子層結構，說明D在C的下一周期，D應為Mg元素，C為O元素，AC₂為產生溫室效應的主要氣體，應為CO₂，則A為C元素，則B為N元素，E的原子序數為24，應為Cr元素，結合對應元素的單質和化合物的性質以及題目要求可解答該題．

解答 解：化合物DC為離子化合物，D的二價陽離子與C的陰離子具有相同的電子層結構，說明D在C的下一周期，D應為Mg元素，C為O元素，AC₂為產生溫室效應的主要氣體，應為CO₂，則A為C元素，則B為N元素，E的原子序數為24，應為Cr元素，
（1）同周期元素第一電離能從左到右有增大的趨勢，故電離能大小為C＜O＜N，故答案為：C＜O＜N；
（2）B為N元素，對應的氫化物為NH₃，分子中中心原子形成3個δ鍵且有1個孤電子對，為sp³雜化，空間構型為三角錐形，故答案為：三角錐形；sp³；
（3）AC₂為CO₂，為共價化合物，電子式為，一種由B、C組成的化合物與CO₂互為等電子體，等電子體指電子數和原子數相同的分子、離子或基團，則該物質為N₂O，故答案為：；N₂O；
（4）E為Cr元素，E的核外電子排布式是1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹，由ECl₃能與B、C的氫化物形成六配位的配合物，且兩種配體的物質的量之比為2：1，三個氯離子位于外界，可知該配合物為[Cr（NH₃）₄（H₂O）₂]Cl₃，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹；[Cr（NH₃）₄（H₂O）₂]Cl₃；
（5）N的最低價為-3，D為Mg元素，則應生成NH₄NO₃，反應的方程式為4Mg+10HNO₃=4Mg（NO₃）₂+NH₄NO₃ +3H₂O，
故答案為：4Mg+10HNO₃=4Mg（NO₃）₂+NH₄NO₃ +3H₂O．

點評 本題考查元素推斷題，側重于原子結構與元素周期律的考查，為高考常見題型，推斷出元素的種類是解答本題的關鍵，推斷時注意從原子的核外電子排布特點以及元素的特殊性質為突破口解答，本題具有一定難度．