Question

A、B、C、D四種常見粒子分別是由x、y、z三種元素中的兩種構成，已知x、y、z均為短周期元素，且原子半徑依次減小；A、B、C、D均含有相同數目的電子，其中A含有5個原子核，它們之間有如右圖的轉化關系：
（1）x原子的基態電子排布式______，x、y兩元素的第一電離能大小關系為x______y（填＞＜或=）
（2）A的結構式為______．
（3）熱穩定性大小比較為C______D（填＞＜或=）
（4）B、C、D三種粒子結合質子能力由強到弱的順序為______，試用2個離子方程式說明你的判斷理由______、______．

Answer 1

A、B、C、D均含有相同數目的電子，C與氫離子反應生成A，A含有5個原子核，則A為NH₄⁺，C為NH₃；B與NH₄⁺反應生成NH₃，所以B為OH^-，D為H₂O．由于x、y、z原子序數依次減小，所以x為N元素、y為O元素、z為H元素．
（1）x為N元素，原子核外有7個電子，基態電子排布式為1s²2s²2p³；y為O元素，N元素原子p能級有3個電子，為半滿穩定狀態，能量降低，第一電離能大于同周期相鄰元素的第一電離能，所以x、y兩元素的第一電離能大小關系為x＞y，
故答案為：1s²2s²2p³；＞；
（2）A為NH₄⁺，結構式為



，故答案為：



；
（3）C為NH₃，D為H₂O，非金屬性越強，氫化物的穩定性越強，非金屬性O＞N，所以穩定性H₂O＞NH₃，即熱穩定性大小為C＜D，故答案為：＜；
（4）B為OH^-，C為NH₃，D為H₂O．由于OH^-+NH₄⁺=NH₃↑+H₂O，NH₃+H₃O⁺=NH₄⁺+H₂O，所以B、C、D三種粒子結合質子能力由強到弱的順序為OH^-＞NH₃＞H₂O，
故答案為：OH^-＞NH₃＞H₂O；OH^-+NH₄⁺=NH₃↑+H₂O；NH₃+H₃O⁺=NH₄⁺+H₂O．