Question

已知A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素，它們的原子序數依次增大．其中A、C原子的L層有2個未成對電子D與E同主族，D的二價陽離子與C的陰離子具有相同的電子層結構．F³⁺離子M層3d軌道電子為半滿狀態．請根據以上情況，回答下列問題：（答題時，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

 

．
（2）A的氫化物的分子空間構型是

 

，其中心原子采取

 

雜化．晶體熔點：DC

 

EC（填“＜、=、＞”）
（3）F和M（質子數為25）兩元素的部分電離能數據列于如表：

元    素		M	F
電離能 （kJ?mol-1）	I1	717	759
	I2	1509	1561
	I3	3248	2957

比較兩元素的I₂、I₃可知，氣態M²⁺再失去一個電子比氣態F²⁺再失去一個電子難．對此，你的解是

 

；
（4）H₂S和C元素的氫化物（分子式為H₂C₂）的主要物理性質比較如下：

	熔點/K	沸點/K	標準狀況時在水中的溶解度
H2S	187	202	2.6
H2C2	272	423	以任意比互溶

H₂S和H₂C₂的相對分子質量基本相同，造成上述物理性質差異的主要原因

 

（5）已知某化合反應，在反應過程中只有σ鍵的斷裂與生成，寫出符合要求的化學方程式

 

 （寫一個）

Answer 1

考點：位置結構性質的相互關系應用

專題：

分析：A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素，它們的原子序數依次增大，A、C原子的L層有2個未成對電子，電子排布圖分別為、，原子序數A小于C，則A為C元素，C為O元素，則B為N元素；D與E同主族，D的二價陽離子與C的陰離子具有相同的電子層結構，則D為Mg元素，E為Ca元素；F³⁺離子M層3d軌道電子為半滿狀態，則離子的核外電子數為23，F的原子序數為26，應為Fe元素，結合元素對應原子的結構、單質及化合物的性質解答該題．

解答： 解：A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素，它們的原子序數依次增大，A、C原子的L層有2個未成對電子，電子排布圖分別為、，原子序數A小于C，則A為C元素，C為O元素，則B為N元素；D與E同主族，D的二價陽離子與C的陰離子具有相同的電子層結構，則D為Mg元素，E為Ca元素；F³⁺離子M層3d軌道電子為半滿狀態，則離子的核外電子數為23，F的原子序數為26，應為Fe元素；
（1）同周期元素從左到右元素的第一電離能呈增大趨勢，由于N的2p電子為半充滿狀態性質穩定，則第一電離能大于O，則有C＜O＜N，
故答案為：C＜O＜N；
（2）A為碳元素，其氫化物為CH₄，分子中含有4個C-H鍵，雜化軌道數為4，C原子采取sp³雜化，空間構型為正四面體；DC為MgO，EC為CaO，均為離子晶體，離子半徑越大，晶體的熔點越低，鎂離子的半徑小于鈣離子的半徑，則熔點：MgO＞CaO；
故答案為：正四面體；sp³；＞；
（3）質子數為25的元素為Mn，Mn²⁺的3d軌道電子排布為半滿狀態較穩定，則再失去一個電子比氣態Fe²⁺再失去一個電子難，
故答案為：Mn²⁺的3d軌道電子排布為半滿狀態較穩定；
（4）O的電負性較大，形成的氫化物H₂O₂含有氫鍵，與水分子可形成氫鍵，則沸點較高，故答案為：H₂O₂分子間存在氫鍵，與水分子可形成氫鍵；
（5）已知某化合反應，在反應過程中只有σ鍵的斷裂與生成，說明反應物和生成物中只含有單鍵，反應H₂+Cl₂

點燃  .

2HCl 符合條件，故答案為：H₂+Cl₂

點燃  .

2HCl．

點評：本題目綜合性較大，涉及結構性質與位置關系、元素周期律、核外電子排布規律、電離能、氫鍵等，題目難度中等，是物質結構的綜合性題目，是對學生綜合能力的考查，原子的核外電子排布規律是推斷的突破口．