Question

常見元素A、B、C、D，其原子結構的相關信息如下表：

元素	相關信息
A	A原子的核外電子總數等于其基態電子層數
B	B原子的最外層電子數是次外層電子數的2倍
C	C的基態原子L電子層中有3個未成對電子
D	D的外圍電子層排布為（n+1）d3n（n+2）sn

請回答下列問題：
（1）A的原子結構示意圖是

 

；D元素位于周期表第

 

周期

 

族．
（2）在由B和A形成的眾多分子中，只要B原子的成鍵軌道滿足

 

（填字母序號），分子中所有的原子就有可能在同一個平面內．
A．Sp³ 或Sp² 雜化軌道    B．sp³ 或sp 雜化軌道    C．sp 或sp² 雜化軌道
（3）如圖，在B晶體的一個晶胞中含有

 

個B原子．
（4）制備C₂A₄的方法是用次氯酸鈉（NaClO）溶液氧化過量的CA₃．
①CA₃分子是

 

（填“極性”或“非極性”）分子．
②寫出制備C₂A₄的總反應方程式

 

（5）DC1₃晶體溶于水溶液呈酸性，其原因是（用離子方程式表示）：

 

．

Answer 1

分析：A原子的核外電子總數等于其基態電子層數，則A為H元素；B原子的最外層電子數是次外層電子數的2倍，則B原子核外有2個電子層，最外層電子數為4，則B為碳元素；C的基態原子L電子層中有3個未成對電子，則C原子核外電子排布式為1s²2s²2p³，則C為N元素；D的外圍電子層排布為（n+1）d³ⁿ（n+2）sⁿ，含有d能級，則電子層最少為3，s能級最多容納2個電子，則n=2，故D外圍電子層排布為3d⁶4s²，則D為Fe，據此解答．

解答：解：A原子的核外電子總數等于其基態電子層數，則A為H元素；B原子的最外層電子數是次外層電子數的2倍，則B原子核外有2個電子層，最外層電子數為4，則B為碳元素；C的基態原子L電子層中有3個未成對電子，則C原子核外電子排布式為1s²2s²2p³，則C為N元素；D的外圍電子層排布為（n+1）d³ⁿ（n+2）sⁿ，含有d能級，則電子層最少為3，s能級最多容納2個電子，則n=2，故D外圍電子層排布為3d⁶4s²，則D為Fe，
（1）A為H元素，原子結構示意圖為；D為Fe元素，位于周期表第四周期Ⅷ族，
故答案為：；四；Ⅷ．
（2）在由C和H形成的眾多分子中，碳原子只要形成C=C雙鍵、C≡C三鍵，分子中所有的原子就有可能在同一個平面內，形成C=C雙鍵，C原子價層電子對數=1+2=3，C原子采取Sp²雜化，形成C≡C三鍵，C原子價層電子對水=1+1=2，采取sp雜化，
故答案為：C；
（3）如圖B晶體晶胞中含有4個B原子，面心上B為一個晶胞提供

1

2

、頂點上B為1個晶胞提供

1

8

，故晶胞中含有B原子數目為4+8×

1

8

+6×

1

2

=8，
故答案為：8；
（4）制備N₂H₄的方法是用次氯酸鈉（NaClO）溶液氧化過量的NH₃，
①NH₃分子為三角錐型，正負電荷不重合，為極性分子，故答案為：極性；．
②反應中N元素化合價升降，則氯元素化合價降低，應生成NaCl，根據原子守恒還有水生成，故制備N₂H₄的總反應方程式為：NaClO+2NH₃=N₂H₄+NaCl+H₂O，
故答案為：NaClO+2NH₃=N₂H₄+NaCl+H₂O；
（5）FeC1₃水溶液中，Fe³⁺水解Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3OH^-，破壞水的電離平衡，溶液呈酸性，故答案為：Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3OH^-．

點評：本題與元素推斷為載體，考查核外電子排布規律、常用化學用語、雜化理論、晶胞結構、分子結構與性質、氧化還原反應、鹽類水解等，題目綜合性較大，綜合考查知識遷移運用能力，難度中等．