Question

10．A、B、C、D、E、F是元素周期表中的前20號元素，原子序數逐漸增大，其中A是宇宙中含量最豐富的元素，其原子核內可能無中子；B的基態原子中電子占據三個能級，且三個能級上的電子數均相同；D和E分別是地殼中含量最多的非金屬元素和金屬元素；F的最高正價與最低負價代數和為4；另有一種元素G，其一價陽離子的M層電子排布達到全充滿．
試根據上述信息回答：
（1）G的基態原子核外電子排布式為[Ar]3d¹⁰4s¹
（2）B與F形成一種非極性分子的電子式為
（3）BD₂所形成晶體的類型為分子晶體，其重要應用在于人工降雨 （列舉一種）．
（4）C的氣態氫化物為甲，最高價氧化物對應水化物為乙，二者反應的產物為丙．常溫時，以下3種溶液：①pH=10甲溶液②pH=4乙溶液③pH=4丙溶液，則三種溶液中由水電離出的 c（H⁺）之比為1：1：10⁶
（5）將10.8g的E與足量的Fe₂0₃在一定條件下引燃并充分反應，共產生118.62kJ的熱量，該反應的熱化學反應方程式為2Al（s）+Fe₂O₃ （s）$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe（s）+Al₂O₃（s）△H=-593.1kJ/mol．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E、F是周期表中的前20號元素，原子序數逐漸增大．A元素是宇宙中含量最豐富的元素，其原子的原子核內可能沒有中子，則A為氫元素．B的基態原子中電子占據三種能量不同的原子軌道，且每種軌道中的電子總數相等，原子核外電子排布為1s²2s²2p²，則B為碳元素；那么C是氮元素，D是地殼中含量最多的非金屬元素，那么D是氧元素，E是地殼中含量最多的金屬元素，那么E是鋁元素，F最高正價與最低負價的代數和為4，最外層電子數為6，原子序數大于鋁，那么F為硫元素，G⁺的M層電子全充滿，則G原子的核外電子=2+8+18+1=29，故G為Cu元素，據此解答即可．

解答 解：A、B、C、D、E、F是周期表中的前20號元素，原子序數逐漸增大．A元素是宇宙中含量最豐富的元素，其原子的原子核內可能沒有中子，則A為氫元素．B的基態原子中電子占據三種能量不同的原子軌道，且每種軌道中的電子總數相等，原子核外電子排布為1s²2s²2p²，則B為碳元素；那么C是氮元素，D是地殼中含量最多的非金屬元素，那么D是氧元素，E是地殼中含量最多的金屬元素，那么E是鋁元素，F最高正價與最低負價的代數和為4，最外層電子數為6，原子序數大于鋁，那么F為硫元素，G⁺的M層電子全充滿，則G原子的核外電子=2+8+18+1=29，故G為Cu元素，綜上所述：A為H、B為C、C為N、D為O、E為Al、F為S，G為Cu，
（1）G為Cu，基態原子的原子核外電子電子排布式為[Ar]3d¹⁰4s¹，故答案為：[Ar]3d¹⁰4s¹；
（2）C元素與S元素形成的一種非極性分子為CS₂，電子式為，故答案為：；
（3）BD₂為CO₂，二氧化碳為分子晶體，固體稱為干冰，常用于人工降雨，故答案為：分子晶體；人工降雨；
（4）甲為氨氣，乙為硝酸，丙為硝酸銨，常溫下，①pH=10的氨水中氫離子為水電離產生，故水電離出的c（H⁺）=10^-10mol/L，
②pH=4的硝酸的水溶液中水電離產生的氫離子等于溶液中氫氧根離子濃度，故水電離出的c（H⁺）=10^-10mol/L，
③pH=4的硝酸銨溶液中氫離子為水電離產生，故水電離出的c（H⁺）=10^-4mol/L，
則3種溶液中水電離出的c（H⁺）之比=10^-10mol/L：10^-10mol/L：10^-4mol/L=1：1：10⁶，故答案為：1：1：10⁶；
（5）發生反應：2Al+Fe₂O₃ $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃，10.8gAl反應放出熱量為118.62kJ，故54gAl燃燒產生的熱量為：118.62kJ×$\frac{54g}{10.8g}$=593.1kJ，故反應熱化學方程式為：2Al（s）+Fe₂O₃ （s）$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe（s）+Al₂O₃（s）△H=-593.1kJ/mol，故答案為：2Al（s）+Fe₂O₃ （s）$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe（s）+Al₂O₃（s）△H=-593.1kJ/mol．

點評 本題比較綜合，涉及元素推斷、核外電子排布、分子結構、溶液pH相關計算、離子濃度比較、熱化學反應方程式書寫等，需要學生具備扎實的基礎與分析解決問題能力，難度中等．