Question

3．A、B、C、D、E是元素周期表中前四周期中五種常見元素，其相關信息如表：

元素	相關信息
A	原子核外L層電子數是K層的2倍
B	其一種單質被稱為地球生物的“保護傘”
C	元素的第一電離能是第3周期所有元素中最小的
D	基態原子最外層電子排布為（n+1）sn（n+1）p（n+2）
E	可形成多種氧化物，其中一種為具有磁性的黑色晶體

請回答下列問題：
（1）C在元素周期表中位于第三周期、第IA族；D的基態原子核外電子排布式是1s²2s²2p⁶3s²3p⁴．
（2）B、C、D的簡單離子半徑由大到小的順序為（用化學符號表示，下同）S^2-＞O^2-＞Na⁺，B、D的簡單氫化物中穩定性較大的是H₂O．
（3）B的常見單質和C的單質按物質的量比1：2反應生成的化合物中化學鍵的類型為離子鍵、共價鍵；該化合物屬于離子晶體．
（4）E形成的黑色磁性晶體發生鋁熱反應的化學方程式是3Fe₃O₄+8Al$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$9Fe+4Al₂O₃．
（5）已知：2AB（g）+B₂（g）═2AB₂（g）△H=-566.0kJ•mol^-1
D（s）+B₂（g）═DB₂（g）△H=-296.0kJ•mol^-1
處理含AB、DB₂煙道氣污染的一種方法是將其在催化劑作用下轉化為固態單質D，請寫出此反應的熱化學方程式：2CO（g）+SO₂（g）=S（s）+2CO₂（g）△H=-270kJ•mol^-1．

Answer 1

分析 A元素原子核外L層電子數是K層的2倍，則L層有4個電子，故A為碳元素；B元素的一種單質被稱為地球生物的“保護傘”，故B為氧元素；C元素的第一電離能是第3周期所有元素中最小的，故C為Na元素；D元素基態原子最外層電子排布為（n+1）sⁿ（n+1）p^（n+2），由于n=2，故D為S元素；E元素可形成多種氧化物，其中一種為具有磁性的黑色晶體，故E為Fe元素，據此解答．

解答 解：A元素原子核外L層電子數是K層的2倍，則L層有4個電子，故A為碳元素；B元素的一種單質被稱為地球生物的“保護傘”，故B為氧元素；C元素的第一電離能是第3周期所有元素中最小的，故C為Na元素；D元素基態原子最外層電子排布為（n+1）sⁿ（n+1）p^（n+2），由于n=2，故D為S元素；E元素可形成多種氧化物，其中一種為具有磁性的黑色晶體，故E為Fe元素．
（1）C為Na元素，處于周期表中第三周期IA族，D為硫元素，基態原子核外電子排布式是1s²2s²2p⁶3s²3p⁴，
故答案為：三、IA；1s²2s²2p⁶3s²3p⁴；
（2）B、C、D的簡單離子分別為O^2-、Na⁺、S^2-，電子層排布相同，核電荷數越大離子半徑越小，最外層電子數相同，電子層越多離子半徑越大，故離子半徑由大到小的順序為：S^2-＞O^2-＞Na⁺，
由于非金屬性O＞S，故氣態氫化物中穩定性H₂O＞H₂S，
故答案為：S^2-＞O^2-＞Na⁺；H₂O；
（3）B、C的單質按物質的量比1：2形成的化合物為Na₂O₂，含有離子鍵、共價鍵，屬于離子晶體，
故答案為：離子鍵、共價鍵；離子；
（4）E的黑色磁性晶體為Fe₃O₄，發生鋁熱反應的化學方程式是：3Fe₃O₄+8Al$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$9Fe+4Al₂O₃，
故答案為：3Fe₃O₄+8Al$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$9Fe+4Al₂O₃；
（5）處理含CO、SO2煙道氣污染的一種方法是將其在催化劑作用下轉化為單質S．
已知：①、2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H=-566.0kJ•mol^-1，
②、S（s）+O₂（g）=SO₂（g）△H=-296.0kJ•mol^-1，
由蓋斯定律，①-②得2CO（g）+SO₂（g）=S（s）+2CO₂（g）△H=（-566.0kJ•mol^-1）-（-296.0kJ•mol^-1）=-270kJ•mol^-1，
故答案為：2CO（g）+SO₂（g）=S（s）+2CO₂（g）△H=-270kJ•mol^-1．

點評 本題考查結構性質位置關系、核外電子排布規律、半徑比較、化學鍵、熱化學方程式書寫等，難度中等，旨在考查學生對基礎知識的全面掌握．