Question

A～F均為元素周期表中前四周期元素，其相關信息如下表：

元素	相關信息
A	A的基態原子最外層電子排布式為2S22P3
B	B是地殼中含量最高的元素
C	C+與B的簡單離子的電子層結構相同
D	D的一種核素的質量數為64，中子數為35
E、F	E、F既同周期又同族，且原子序數F比E多2

請回答下列問題：
（1）D的價電子的電子排布式是

 

；F原子的原子結構示意圖為

 

．
（2）A、B的第一電離能的大小順序為

 

．
（3）AB₃^-中A原子的雜化軌道類型為

 

；與A₂B互為等電子體的分子的分子式為

 

（任寫一個即可）．
（4）D晶體的晶胞如圖所示為面心立方最密集堆積（在晶胞的頂點和面心均含有一個D原子）．則D的晶體中D原子的配位數為

 

．

（5）已知17g A的簡單氫化物催化氧化生成氣態水時放出Q kJ的熱量，請寫出A的簡單氫化物催化氧化的熱化學反應方程式

 

．
（6）C₂B₂的電子式為

 

；它可與E的二氯化物溶液反應，若反應的C₂B₂與E的二氯化物的物質的量之比為1：2，則該反應的化學方程式為

 

．

Answer 1

分析：前四周期元素中，A的基態原子最外層電子排布式為2S²2P³，則A為N；B是地殼中含量最高的元素，則B為O；C⁺與B的簡單離子的電子層結構相同，則C為Na；D的一種核素的質量數為64，中子數為35，則其質子數=64-35=29，故D為Cu；E、F既同周期又同族，為Ⅷ族元素，且原子序數F比E多2，則E為Fe、F為Ni，據此解答．

解答：解：前四周期元素中，A的基態原子最外層電子排布式為2S²2P³，則A為N；B是地殼中含量最高的元素，則B為O；C⁺與B的簡單離子的電子層結構相同，則C為Na；D的一種核素的質量數為64，中子數為35，則其質子數=64-35=29，故D為Cu；E、F既同周期又同族，為Ⅷ族元素，且原子序數F比E多2，則E為Fe、F為Ni，
（1）D為Cu，原子核外電子數為29，由能量最低原理，其外圍電子排布為：3d¹⁰4S¹；F為Ni，原子核外電子數為28，根據核外電子排布規律，其原子結構示意圖為：，
故答案為：3d¹⁰4S¹；；
（2）N、O同周期，N原子2p能級容納3個電子，處于半滿穩定狀態，能量較低，第一電離能比O元素高，故第一電離能N＞O，
故答案為：N＞O．
（3）NO₃^-中N原子價層電子對數=3+

5+1-2×3

2

=3，故N元素采取sp²雜化，將2個N原子用1個C、O原子替換可得與N₂O互為等電子體的分子為CO₂，
故答案為：sp²；CO₂；
（4）由Cu晶體的晶胞結構為面心立方最密集堆積，以頂點Cu原子為研究對象，與之最近的Cu原子位于面心上，1個頂點Cu原子為12個面共用，故Cu原子的配位數為12，
故答案為：12；
（5）氨的催化氧化為：4NH₃+5O₂═4NO+6H₂O（g），已知17gNH₃催化氧化生成氣態水時放出Q kJ的熱量，則4mol氨氣反應放出的熱量=4QkJ，故NH₃催化氧化的熱化學反應方程式為：4NH₃（g）+5O₂═4NO（g）+6H₂O（g）△H=-4QkJ/mol，
故答案為：4NH₃（g）+5O₂═4NO（g）+6H₂O（g）△H=-4QkJ/mol；
（6）Na₂O₂由鈉離子與過氧根離子構成，過氧根離子中氧原子之間形成1對共用電子對且O原子滿足8電子結構，故過氧化鈉電子式為；它可與FeCl₂溶液反應，若反應的Na₂O₂與FeCl₂的物質的量之比為1：2，過氧化鈉具有強氧化性，將亞鐵離子氧化為鐵離子，根據電子轉移守恒可知，亞鐵離子恰好被完全氧化，反應生成NaCl，由氯離子守恒可知生成FeCl₃，結合元素守恒可知生成氫氧化鐵，配平后該反應的化學方程式為3Na₂O₂+6FeCl₂+6H₂O═6NaCl+4Fe（OH）₃↓+2FeCl₃，
故答案為：；3Na₂O₂+6FeCl₂+6H₂O═6NaCl+4Fe（OH）₃↓+2FeCl₃．

點評：本題結構性質位置關系綜合應用，涉及核外電子排布、雜化軌道、等電子體、熱化學方程式、晶胞結構、氧化還原反應、電子式等，題目綜合性較大，為主干知識的考查，（6）中方程式的書寫為易錯點、難點，利用守恒判斷產物及個物質的化學計量數，難點中等．