Question

【題目】已知A、B、C、D、E五種元素的原子序數依次遞增，A、B、C、D位于前三周期。A位于周期表的s區，其原子中電子層數和未成對電子數相同；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同； D原子的核外成對電子數是未成對電子數的3倍。同時含有A、B、D三種元素的化合物M是一種居室污染氣體，其分子中所有的原子共平面。A、B兩種元素組成的原子個數比為1︰1的化合物N是常見的有機溶劑。E有“生物金屬”之稱，E4+離子和氬原子的核外電子排布相同。請回答下列問題：（答題時，A、B、C、D、E用所對應的元素符號表示）

（1）下列敘述正確的是____________（填字母）。

A．M易溶于水，是因為M與水分子間能形成氫鍵，且M是極性分子；N不溶于水，是因為N是非極性分子

B．M和二氧化碳分子中的中心原子均采用sp2雜化

C．N分子中含有6個σ鍵和3個π鍵

D．N分子中所有原子共面

（2）E的一種氧化物化學式為EO2，廣泛用于制造高級白色油漆，也是許多反應的催化劑。工業上用含E的礦石[主要成分為FeEO3(不溶于水，其中Fe為+2價) ]作原料制取EO2。礦石經過硫酸溶液浸泡，生成含EO2+的溶液，再經稀釋得EO2·xH2O，寫出這兩步反應的離子方程式__________________，____________________。

（3）X和Y分別是B和C的氫化物，這兩種氫化物都含有18電子。X和Y的化學式分別是_______、_______。兩者沸點的關系為X_____Y（填 > 或 < ）。

Answer 1

【答案】 AD FeTiO3 + 4H+ ＝ Fe2+ + TiO2+ + 2H2O TiO2+ +（x+1）H2O ＝ TiO2xH2O + 2H+ C2H6 N2H4 ＜

【解析】A、B、C、D、E五種元素的原子序數依次遞增，A、B、C、D位于前三周期．A位于周期表的s區，其原子中電子層數和未成對電子數相同，則A為H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同，核外電子排布為1s22s22p2，故B為碳元素； D原子的核外成對電子數是未成對電子數的3倍，核外電子排布為1s22s22p4，則D為O元素；C的原子序數介于碳、氧之間，故C為N元素；同時含有A、B、D三種元素的化合物M是一種居室污染氣體，其分子中所有的原子共平面，則M為HCHO；A、B兩種元素組成的原子個數比為1：1的化合物N是常見的有機溶劑，則N為C6H6；E有“生物金屬”之稱，E4+離子和氬原子的核外電子排布相同，E原子核外電子數為18+4=22，故E為Ti；

（1）A．HCHO中O氧原子電負性很大，能與與水分子形成氫鍵，易溶于水，N為苯，是非極性分子，水分子為極性分子，相似相溶原理，苯難溶于水，故A正確；B．HCHO中C原子形成3個σ鍵，沒有孤電子對，碳原子采用sp2雜化，二氧化碳分子為直線型結構，碳原子采用sp雜化，故B錯誤；C．苯分子中H-C之間是s-sp2形成的σ鍵，C-C之間是sp2形成的σ鍵，苯分子中含有12個σ鍵和1個大π鍵，故C錯誤；D．苯為平面結構，所有原子處于同一平面，故D正確，故選AD；
（2）工業上用含Ti的礦石[主要成分為FeTiO3（不溶于水，其中Fe為+2價）]作原料制取TiO2．礦石經過硫酸溶液浸泡，生成含TiO2+的溶液，再經稀釋得TiO2xH2O，這兩步反應的離子方程式為：FeTiO3+4H+=Fe2++TiO2++2H2O、TiO2++（x+1）H2O=TiO2XH2O+2H+；
（3）X和Y分別是B和C的氫化物，這兩種氫化物都含有18電子，則X為C2H6、Y為N2H4，N2H4分子之間存在氫鍵，沸點高于C2H6。