Question

有A、B、C、D、E五種短周期元素，其中A元素和B元素的原子都有一個(gè)未成對(duì)電子，A⁺比B^-少一個(gè)電子層，B原子得一個(gè)電子后3p軌道全充滿；C原子的p軌道中有3個(gè)未成對(duì)電子，其氣態(tài)氫化物在水中的溶解度在同族元素所形成的氫化物中最大；D的最高化合價(jià)與最低化合價(jià)代數(shù)和為4；E元素的基態(tài)原子核外有六種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）A元素的簡(jiǎn)單離子基態(tài)時(shí)的電子排布式為                      R是由C元素與氫元素兩種元素形成的18電子分子，R的電子式為                     

（2）CB₃分子的空間構(gòu)型是                     ，其中心原子的雜化類(lèi)型是                    

（3）由D、E、C三元素可形成共價(jià)化合物（DEC）₂（分子中各原子均達(dá)8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)），每個(gè)分子中含         個(gè)δ鍵。

（4）E的一種低價(jià)氧化物與充入二氧化碳的空氣和熔融碳酸鉀可構(gòu)成燃料電池。則該燃料電池的負(fù)極反應(yīng)為                       正極反應(yīng)為                       

（5）1.2gE的單質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的1.68L氧氣中燃燒，至反應(yīng)物耗盡，放出X KJ熱量。則1molE與O₂反應(yīng)生成E的低價(jià)氧化物時(shí)的熱化學(xué)方程式為                       （已知：E的燃燒熱為Y KJ/mol)

 

Answer 1

【答案】

（16分）（每空2分）（1）1s²2s²2p⁶     （2）三角錐型         sp³

（3）5（4）CO+CO₃^2--2e^-=2CO₂              O₂+2CO₂+4e^-=2CO₃^2-

（5）C（s）+O₂（g）=CO（g）△H=-（20X-Y）kJ/mol

【解析】

試題分析：有A、B、C、D、E五種短周期元素，B原子得一個(gè)電子填入3p軌道后，3p軌道已充滿，B為Cl元素；B^-離子為Cl^-離子，A⁺比B^-少一個(gè)電子層，A⁺為Na⁺離子，A為Na元素；C原子的p軌道中有3個(gè)未成對(duì)電子，C原子的外圍電子排布為ns²np³，是第ⅤA族元素，其氣態(tài)氫化物在水中的溶解度在同族元素所形成的氫化物中最大，所以為N元素；D的最高化合價(jià)和最低化合價(jià)的代數(shù)和為4，為第ⅥA族元素，故D為S元素，E元素的基態(tài)原子核外有六種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子，即核外電子數(shù)為6，故E為C元素.（1）A元素的簡(jiǎn)單離子為Na⁺，基態(tài)時(shí)的電子排布式為1s²2s²2p⁶，R是由N元素與氫元素兩種元素形成的18電子分子，R為N₂H₄，電子式為;（2）CB₃分子為NCl₃，分子中N原子成3個(gè)N-Cl鍵，含有1對(duì)孤對(duì)電子，雜化軌道數(shù)目為4，為三角錐型，N原子采取sp³雜化;（3）D、E、C三元素形成共價(jià)化合物為（SCN）₂，分子中各原子均達(dá)8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為N≡C-S-S-C≡N，故每個(gè)分子中含5個(gè)δ鍵；（4）E的一種低價(jià)氧化物CO與充入二氧化碳的空氣和熔融碳酸鉀可構(gòu)成燃料電池，原電池負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，CO在負(fù)極通入，CO被氧化，在熔融碳酸鉀中生成CO₂，電極反應(yīng)式為：CO+CO₃^2--2e^-=2CO₂，正極發(fā)生還原反應(yīng)，氧氣再正極通入，二氧化碳參與的反應(yīng)生成CO₃^2-，電極反應(yīng)式為：O₂+2CO₂+4e^-=2CO₃^2-，（5）1.2g碳的物質(zhì)的量為0.1mol，標(biāo)準(zhǔn)狀況下的1.68L氧氣的物質(zhì)的量為0.075mol，所以n（C）：n（O）=0.1mol：0.075mol×2=1：1.5，故燃燒生成物為CO、CO₂，令CO、CO₂的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，根據(jù)C原子守恒有x+y=0.1，根據(jù)O原子守恒有x+2y=0.075×2，聯(lián)立方程，解得x=0.05，y=0.05，碳的燃燒熱為Y KJ/mol，故生成0.05molCO₂放出的熱量為0.05mol×Y kJ/mol=0.05YkJ，故生成0.05molCO放出的熱量為X kJ-0.05YkJ=（X-0.05Y）kJ，故1mol碳燃燒生成CO放出的熱量為（X-0.05Y）kJ×=（20X-Y）kJ，故1mol碳與O₂反應(yīng)生成CO時(shí)的熱化學(xué)方程式為：C（s）+O₂（g）=CO（g）△H=-（20X-Y）kJ/mol

考點(diǎn)： 原子結(jié)構(gòu)與元素周期率的關(guān)系；原子核外電子排布；共價(jià)鍵的形成及共價(jià)鍵的主要類(lèi)型；判斷簡(jiǎn)單分子或離子的構(gòu)型；原子軌道雜化方式及雜化類(lèi)型判斷．