Question

A、B、C、D、E是原子序數依次增大的前四周期元素，其信息如表：

元素	相關信息
A	最外層電子數是次外層的2倍
B	是空氣中含量最豐富的元素
C	P軌道上有2個未成對電子
D	是地殼中含量最多的金屬元素
E	常用來制電線、電纜

（1）上述五種元素中，第一電離能最大的是

 

（用元素符號表示，下同），B、C、D形成的簡單離子半徑從小到大的順序是

 

．
（2）C與D形成的化合物晶體類型是

 

．其與強堿溶液反應的離子方程式是

 

．
（3）A的一種氫化物對H₂的相對密度為14，其分子中所含σ鍵的數目為

 

，A、B、C原子分別與氫原子形成的共價鍵鍵能從大到小的順序是

 

．
（4）E的基態原子核外電子排布式是

 

．
（5）已知：
①對于反應體系所有物質全為氣體的反應，反應焓變可用鍵能來估算：
②H₂O（l）=H₂O（g）△H=+44kJ/mol
③H-H和H-C的鍵能分別為436.0kJ/mol和462.8kJ/mol
④C的氫化物分解的能量變化如圖，
則C₂分子中的鍵能為

 

．

Answer 1

考點：位置結構性質的相互關系應用,元素電離能、電負性的含義及應用,反應熱和焓變

專題：化學反應中的能量變化,元素周期律與元素周期表專題

分析：A、B、C、D、E是原子序數依次增大的前四周期元素，A的最外層電子數是次外層的2倍，可推斷A為C元素；B是空氣中含量最豐富的元素，可推斷B為N元素；C的P軌道上有2個未成對電子O元素；D是地殼中含量最多的金屬元素，可推斷D為Al元素；E常用來制電線、電纜，可推斷E為Cu元素．以此解答本題各小問．

解答： 解：A、B、C、D、E依次為C元素、N元素、O元素、Al元素、Cu元素，
（1）同主族自上而下第一電離能逐漸減小，同周期自左而右第一電離能呈增大趨勢，N元素原子2p軌道容納3個電子，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；具有相同電子層數的離子，電荷數越大離子半徑越小，即r（Al³⁺）＜r（O^2-）＜r（N^3-）；
故答案為：N；r（Al³⁺）＜r（O^2-）＜r（N^3-）；
（2）O與Al形成的氧化鋁是金屬氧化物，屬于離子晶體；氧化鋁是兩性氧化物，和氫氧化鈉反應生成AlO₂^-和H₂O，其反應方程式為Al₂O₃+2OH^-═2AlO₂^-+H₂O；
故答案為：離子晶體；Al₂O₃+2OH^-═2AlO₂^-+H₂O；
（3）A的一種氫化物的摩爾質量=14×2g/mol=28g/mol，可知A為CH₂=CH₂，4個C-H鍵及碳碳雙鍵中的一個鍵為σ鍵；原子半徑越小共價鍵鍵能越大，同周期元素由左到右原子半徑逐漸減小，所以鍵能順序為：H-O＞H-N＞H-C；
故答案為：5；H-O＞H-N＞H-C；
（4）Cu原子核外有29個電子，根據構造原理Cu的電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹；
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹（或[Ar]3d¹⁰4s¹）；
（5）由H₂O（l）=H₂O（g）△H=+44kJ/mol和H₂O（l）=H₂+

1

2

O₂（g）△H=+285.8kJ/mol得H₂O（g）=H₂+

1

2

O₂（g）△H=+241.8kJ/mol，再由H-H和H-O的鍵能分別為436.0kJ/mol和462.8kJ/mol，設O₂的鍵能為x，可得2×462.8kJ/mol-436.0kJ/mol-

1

2

x=241.8KJ/mol，解得x=495.6kJ/mol．
故答案為：495.6kJ/mol．

點評：本題考查原子結構與元素周期律的關系，題目難度不大，正確推斷元素的種類是解答本題的關鍵，要正確把握元素周期律的遞變規律．