Question

2．已知A為周期表中原子半徑最小的元素，B、C、D均為第二周期元素，其中B、C、D的電負性：D＞C＞B，第一電離能：C＞D＞B，且C無空軌道；E與A同主族，與F、G同周期，F為短周期金屬元素，其單質既可以與酸又可以與堿反應放出H₂．G的電子最外層中沒有空軌道，且成對電子所占有的軌道數是未成對電子所占軌道數的3倍．
（1）C₂D分子中的中心原子是N．B₂^2-離子中B原子的雜化方式為sp．
（2）E₂D₂的電子式是．它與F₂D₃按物質的量之比為1：1混合后投入水中，所發生反應的化學方程式為2Na₂O₂+2Al₂O₃=4NaAlO₂+O₂↑．
（3）EABD₃溶液中，陰陽離子濃度由小到大的關系式是c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）＞c（CO₃^2-），若用F單質為電極材料，電解此溶液時，則陽極的發生的電極反應式為Al-3e^-+3HCO₃^-=Al（OH）₃↓+3CO₂↑．
（4）一定量的CD₂、D₂、CD混合氣體投入水中恰好被完全吸收，則混合氣體中C、D原子的個數比為5：2．
（5）E單質的晶胞如圖，其堆積模型是體心立方密堆積，配位數是8．
（6）工業上冶煉F的單質時，常用F₂D₃為原料而不用FG₃作原料的原因是AlCl₃是共價化合物，屬于分子晶體，加熱會升華，熔融不導電，不能用于電解，而Al₂O₃是離子化合物，熔融能導電．

Answer 1

分析 A為周期表中原子半徑最小的元素，則A為H元素；B、C、D均為第二周期元素，其中B、C、D的電負性：D＞C＞B，第一電離能：C＞D＞B，且C無空軌道，C只能處于VA族，故C為N元素，D為O元素；結合問題（3）中為NaHBO₃，B的化合價為+4，故B為碳元素；F為短周期金屬元素，其單質既可以與酸又可以與堿反應放出H₂，則F為Al；E與A同主族，與F、G同周期，即處于第三周期，故E為Na；G的電子最外層中沒有空軌道，且成對電子所占有的軌道數是未成對電子所占軌道數的3倍，核外電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p⁵，故G為Cl，據此解答．

解答 解：A為周期表中原子半徑最小的元素，則A為H元素；B、C、D均為第二周期元素，其中B、C、D的電負性：D＞C＞B，第一電離能：C＞D＞B，且C無空軌道，C只能處于VA族，故C為N元素，D為O元素；結合問題（3）中為NaHBO₃，B的化合價為+4，故B為碳元素；F為短周期金屬元素，其單質既可以與酸又可以與堿反應放出H₂，則F為Al；E與A同主族，與F、G同周期，即處于第三周期，故E為Na；G的電子最外層中沒有空軌道，且成對電子所占有的軌道數是未成對電子所占軌道數的3倍，核外電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p⁵，故G為Cl．
（1）N₂O與CO₂分子是等電子體，二氧化碳和笑氣分子具有相似的結構，且N₂O分子中氧原子只與一個氮原子相連，所以笑氣的電子式為：，N₂O分子中的中心原子是N；C₂^2-離子中C原子之間形成碳碳三鍵，每個C原子有1對孤對電子，故C原子雜化軌道數目為2，采取sp雜化，
故答案為：N；sp；
（2）Na₂O₂的電子式是．它與Al₂O₃按物質的量之比為1：1混合后投入水中，過氧化鈉與水反應生成氫氧化鈉與氧氣，氫氧化鈉與氧化鋁反應生成偏鋁酸鈉與水，得到氫氧化鈉與氧化鋁恰好反應，所發生反應的化學方程式為：2Na₂O₂+2Al₂O₃=4NaAlO₂+O₂↑，
故答案為：；2Na₂O₂+2Al₂O₃=4NaAlO₂+O₂↑；
（3）NaHCO₃溶液中，HCO₃^-的水解程度大于電離程度，溶液呈堿性，溶液中氫離子源于水的電離及HCO₃^-的電離，故溶液中陰陽離子濃度由小到大的關系式是：c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）＞c（CO₃^2-），若用Al單質為電極材料，電解NaHCO₃溶液，陽極發生氧化反應，Al放電得到Al³⁺，Al³⁺與溶液中
HCO₃^-發生水解反應生成Al（OH）₃、CO₂，則陽極的發生的電極反應式為：Al-3e^-+3HCO₃^-=Al（OH）₃↓+3CO₂↑，
故答案為：c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）＞c（CO₃^2-）；Al-3e^-+3HCO₃^-=Al（OH）₃↓+3CO₂↑；
（4）一定量的NO₂、O₂、NO混合氣體投入水中恰好被完全吸收，發生化合反應生成HNO₃，H原子來源于水，HNO₃可以改寫為NO_（3-0.5）.$\frac{1}{2}$H₂O，則混合氣體中N、O原子的個數比為1：2.5=5：2，
故答案為：5：2；
（5）E單質的晶胞如圖，其堆積模型是體心立方密堆積，配位數是8，
故答案為：體心立方密堆積；8；
（6）AlCl₃是共價化合物，屬于分子晶體，加熱會升華，熔融不導電，不能用于電解，而Al₂O₃是離子化合物，熔融能導電，因此常用Al₂O₃為原料而不用AlCl₃作原料，
故答案為：AlCl₃是共價化合物，屬于分子晶體，加熱會升華，熔融不導電，不能用于電解，而Al₂O₃是離子化合物，熔融能導電．

點評 本題考查物質結構關系關系綜合應用，題目比較綜合，涉及分子結構、雜化方式、電子式、化學方程式書寫、離子濃度大小比較、化學方程式有關計算、晶胞結構、金屬冶煉等，需要學生具備扎實的基礎，（1）中N₂O分子中心原子判斷為易錯點、難點，（4）中注意利用分子式改寫方法解答，避免方程式的繁瑣，難度中等．