Question

現(xiàn)有A、B、C、D、E、F、G七種位于周期表前四周期元素，其原子序數(shù)依次增大，相關(guān)信息如下表所示：

元  素	性  質(zhì)
A	一種核素的原子核內(nèi)不含中子
B	原子核外電子有6種不同運動狀態(tài)
C	最高價氧化物的水化物與其氫化物可發(fā)生非氧化還原反應(yīng)
D	單質(zhì)之一為淡藍色氣體，可阻擋對人體有害的紫外線
E	在地殼中的含量位居第三
F	周期表中位于短周期，基態(tài)原子M層成對電子數(shù)是未成對電子數(shù)的2倍
G	該元素的一種氧化物M可用作油漆顏料，與E的單質(zhì)反應(yīng)可應(yīng)用于焊接鋼軌

根據(jù)以上信息，回答下列問題：
（1）畫出元素C的基態(tài)原子核外電子排布圖：

 

；D、E、F三種元素的第一電離能大小順序為：

 

（用元素符號表示）．
（2）FD₂中F原子的雜化類型為

 

；分子空間構(gòu)型為

 

；FD₂易溶于水的原因可能是：

 

（填入序號）．①FD₂與水極性相同  ②FD₂可以與水反應(yīng)
（3）由B元素形成的某種單質(zhì)作電極，插入堿液中構(gòu)成BA₂D₂的燃料電池，則該電池的負(fù)極電極反應(yīng)式為

 

．
（4）化合物BA₂D₂蒸氣293K時，理論測算密度為1.9g?L^-1，實際密度為2.5g?L^-1的原因是

 

．
（5）有人推測化合物CA₅的存在，該化合物中含有化學(xué)鍵的可能類型為：

 

．
（6）化合物M在堿性條件可用于制備一種“綠色”環(huán)保高效凈水劑K₂FeO₄（高鐵酸鉀）．補充完整并配平該制備反應(yīng)的化學(xué)方程式：

 

 

+

 

KNO₃+

 

 

=

 

K₂FeO₄+

 

KNO₂+

 

H₂O．

Answer 1

考點：位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應(yīng)用

專題：元素周期律與元素周期表專題

分析：A、B、C、D、E、F、G七種位于周期表前四周期元素，其原子序數(shù)依次增大，A元素一種核素的原子核內(nèi)不含中子，則A為H元素；B元素原子核外電子有6種不同運動狀態(tài)，則B為碳元素；最高價氧化物的水化物與其氫化物可發(fā)生非氧化還原反應(yīng)，則C為N元素；D單質(zhì)之一為淡藍色氣體，可阻擋對人體有害的紫外線，則D為O元素；E在地殼中的含量位居第三，則E為Al；F在周期表中位于短周期，處于第三周期，基態(tài)原子M層成對電子數(shù)是未成對電子數(shù)的2倍，原子序數(shù)大于Al，故其原子核外電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p⁴，則F為S元素；G元素的一種氧化物M可用作油漆顏料，與E的單質(zhì)反應(yīng)可應(yīng)用于焊接鋼軌，則G為Fe，據(jù)此解答各小題及即可．

解答： 解：依據(jù)分析可知：A為氫，B為碳，C為氮，D為氧，E為鋁，F(xiàn)為硫，G為鐵，
（1）C為N元素，基態(tài)原子核外電子排布圖為：；
同周期隨原子序數(shù)增大第一電離能呈增大趨勢，同主族自上而下第一電離能降低，故O、Al、S的第一電離能大小順序為：O＞S＞Al，
故答案為：；O＞S＞Al；
（2）SO₂中S原子的價層電子對數(shù)=2+

6-2×2

2

=3，S原子采取sp²雜化，S原子有1對孤電子對，分子空間構(gòu)型為V形，SO₂是極性分子，H₂O是極性分子，根據(jù)相似相容原理可知由極性分子組成的溶質(zhì)容易溶解于極性分子組成的溶劑中，此外SO₂會和水發(fā)生反應(yīng)SO₂+H₂O=H₂SO₃，反應(yīng)不斷消耗SO₂也使它不斷的溶解，因此SO₂易溶于水，故答案為：sp²；V形；①②；
（3）由C元素形成的某種單質(zhì)作電極，插入堿液中構(gòu)成CH₂O₂（甲酸）的燃料電池，則該電池的負(fù)極是甲酸失去電子，在堿性溶液中二氧化碳變成碳酸根，故電極反應(yīng)式為：HCOOH-2e^-+4OH^-=CO₃^2-+3H₂O，故答案為：HCOOH-2e^-+4OH^-=CO₃^2-+3H₂O；
（4）化合物CH₂O₂是甲酸，由于甲酸形成分子間氫鍵，實際密度大于理論測算密度，
故答案為：甲酸形成分子間氫鍵；
（5）有人推測化合物NH₅的存在，應(yīng)是NH₄H，屬于離子化合物，含有化學(xué)鍵應(yīng)為：離子鍵、共價鍵，
故答案為：離子鍵、共價鍵；
（6）化合物M為Fe₂O₃，反應(yīng)中Fe元素由+3價升高為+6價，共升高6價，N元素由+5價降低為+3價，共降低2價，化合價最小公倍數(shù)為6，故Fe₂O₃的系數(shù)為1、KNO₃的系數(shù)為3，根據(jù)元素守恒可知，K₂FeO₄的系數(shù)為2，KNO₂的系數(shù)為3，根據(jù)元素守恒可知，另外反應(yīng)物為KOH，其系數(shù)為4，水的系數(shù)為2，故反應(yīng)方程式為：Fe₂O₃+3KNO₃+4KOH=2K₂FeO₄+3KNO₂+2H₂O，故答案為：Fe₂O₃、KOH；Fe₂O₃+3KNO₃+4KOH=2K₂FeO₄+3KNO₂+2H₂O．

點評：本題考查比較綜合，涉及元素的推斷、核外電子排布、元素周期律、分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、雜化軌道等，需要學(xué)生熟練掌握基礎(chǔ)知識，難度中等．