Question

2．已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素，它們的核電荷數A＜B＜C＜D＜E．其中A、B、C是同一周期的非金屬元素．化合物DC的晶體為離子晶體，D的二價陽離子與C的陰離子具有相同的電子層結構．AC₂有四個共價鍵．B、C的氫化物的沸點比它們同族相鄰周期元素氫化物的沸點高．E的原子序數為24，回答下列問題：（答題時，A、B、C、D、E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C＜O＜N．
（2）B的氫化物的結構式是．
（3）寫出化合物AC₂的電子式；一種由B、C組成的化合物與AC₂電子總數相等，其化學式為N₂O．
（4）E的核外電子排布式是1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹．
（5）B的最高價氧化物對應的水化物的稀溶液與D的單質反應時，B被還原到最低價，該反應的化學方程式是4Mg+10HNO₃=4Mg（NO₃）₂+NH₄NO₃+3H₂O．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素，它們的核電荷數A＜B＜C＜D＜E，化合物DC的晶體為離子晶體，D的二價陽離子與C的陰離子具有相同的電子層結構，C形成-2價陰離子，且D位于C的下一周期，B、C的氫化物的沸點比它們同族相鄰周期元素氫化物的沸點高，分子中存在氫鍵，C形成-2價陰離子，則C為氧元素，故D為鎂元素；由于核電荷數B＜C，則B為氮元素；A、B、C是同一周期的非金屬元素，即處于第二周期，而AC₂為非極性分子，則A為碳元素；E的原子序數為24，則E為Cr元素，據此解答．

解答 解：A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素，它們的核電荷數A＜B＜C＜D＜E，化合物DC的晶體為離子晶體，D的二價陽離子與C的陰離子具有相同的電子層結構，C形成-2價陰離子，且D位于C的下一周期，B、C的氫化物的沸點比它們同族相鄰周期元素氫化物的沸點高，分子中存在氫鍵，C形成-2價陰離子，則C為氧元素，故D為鎂元素；由于核電荷數B＜C，則B為氮元素；A、B、C是同一周期的非金屬元素，即處于第二周期，而AC₂為非極性分子，則A為碳元素；E的原子序數為24，則E為Cr元素．
（1）A為碳元素、B為氮元素、C為氧元素，同周期自左而右第一電離能呈增大趨勢，氮元素原子2p能級有3個電子，處于半滿穩定狀態，電子能量低，第一電離能高于同周期相鄰的元素，所以第一電離能由小到大的順序為C＜O＜N，
故答案為：C＜O＜N；
（2）B為氮元素，其氫化物為NH₃，分子中N原子與H原子形成1對共用電子對，其結構式為，
故答案為：；
（3）化合物AC₂是CO₂，分子中碳原子與氧原子之間形成2對共用電子對，電子式為；一種由N元素、O元素化合物與CO₂互為等電子體，其化學式為N₂O，
故答案為：；N₂O；
（4）E為Cr元素，原子序數為24，原子核外有24個電子，核外電子排布式是 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹；
（5）B的最高價氧化物對應的水化物為HNO₃，D的單質為Mg，HNO₃稀溶液與Mg反應時，N元素被還原到最低價，則生成NH₄NO₃，Mg被氧化為Mg（NO₃）₂，令NH₄NO₃、Mg（NO₃）₂的化學計量數分別為x、y，則根據電子轉移守恒有[5-（-3）]×x=2y，所以x：y=4：1，該反應的化學方程式是：4Mg+10HNO₃=4Mg（NO₃）₂+NH₄NO₃+3H₂O，
故答案為：4Mg+10HNO₃=4Mg（NO₃）₂+NH₄NO₃+3H₂O．

點評 本題是對物質結構的考查，涉及結構性質位置關系、電離能、電子式與核外電子排布、氧化還原反應等，難度中等，是對學生綜合能力的考查，氫化物的沸點比它們同族相鄰周期元素氫化物的沸點高是推斷的突破口．