Question

已知A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素，它們的原子序數(shù)依次增大．其中A、C原子的L層有2個未成對電子．D與E同主族，D的二價陽離子與C的陰離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)．F³⁺離子M層3d軌道電子為半滿狀態(tài)．請根據(jù)以上情況，回答下列問題：（答題時，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

 

．
（2）A的氫化物的分子空間構(gòu)型是

 

，其中心原子采取

 

雜化，屬于

 

（填“極性分子”和“非極性分子”）．
（3）F和M（質(zhì)子數(shù)為25）兩元素的部分電離能數(shù)據(jù)列于下表：比較兩元素的I₂、I₃可知，氣態(tài)M²⁺再失去一個電子比氣態(tài)F²⁺再失去一個電子難．對此，你的解釋是

 

；

元    素		M	F
電離能 （kJ?mol-1）	I1	717	759
	I2	1509	1561
	I3	3248	2957

（4）晶體熔點：DC

 

EC（填“＜、=、＞”），原因是

 

．
（5）H₂S和C元素的氫化物（分子式為H₂C₂）的主要物理性質(zhì)比較如下：

	熔點/K	沸點/K	標準狀況時在水中的溶解度
H2S	187	202	2.6
H2C2	272	423	以任意比互溶

H₂S和H₂C₂的相對分子質(zhì)量基本相同，造成上述物理性質(zhì)差異的主要原因

 

．
（6）已知某化合反應，在反應過程中只有σ鍵的斷裂與生成，寫出符合要求的化學方程式

 

 （寫一個）．

Answer 1

考點：位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應用

專題：元素周期律與元素周期表專題

分析：A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素，它們的原子序數(shù)依次增大，A、C原子的L層有2個未成對電子且A原子序數(shù)小于C，則A是C元素、C是O元素，B原子序數(shù)大于C而小于O，則B是N元素；
D與E同主族，D的二價陽離子與C的陰離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，則D是Mg元素，E原子序數(shù)大于D且同一主族，E為Ca元素，F(xiàn)³⁺離子M層3d軌道電子為半滿狀態(tài)，則F為Fe元素，
（1）同一周期元素，元素第一電離能隨著原子序數(shù)增大而呈增大趨勢，但第IIA族、第VA族元素第一電離能大于其相鄰元素；
（2）A的最簡單氫化物是CH₄，根據(jù)價層電子對個數(shù)確定其空間構(gòu)型及原子雜化方式，正負電荷重心重合的分子為非極性分子，否則為極性分子；
（3）M為Mn元素，原子軌道中電子處于全滿、全空或半滿時微粒最穩(wěn)定；
（4）MgO、CaO都是離子晶體，離子晶體熔沸點與其晶格能成正比，晶格能與離子半徑成反比、與電荷成正比；
（5）氫鍵能增大物質(zhì)的溶解性；
（6）某化合反應，在反應過程中只有σ鍵的斷裂與生成，說明該過程中是非金屬元素形成物質(zhì)之間的反應且非金屬元素之間只能存在共價單鍵，據(jù)此書寫方程式．

解答： 解：A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素，它們的原子序數(shù)依次增大，A、C原子的L層有2個未成對電子且A原子序數(shù)小于C，則A是C元素、C是O元素，B原子序數(shù)大于C而小于O，則B是N元素；
D與E同主族，D的二價陽離子與C的陰離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，則D是Mg元素，E原子序數(shù)大于D且同一主族，E為Ca元素，F(xiàn)³⁺離子M層3d軌道電子為半滿狀態(tài)，則F為Fe元素，
（1）同一周期元素，元素第一電離能隨著原子序數(shù)增大而呈增大趨勢，但第IIA族、第VA族元素第一電離能大于其相鄰元素，A是C、B是N、C是O元素，這三種元素位于同一周期且原子序數(shù)依次增大、N元素位于第VA族，所以第一電離能大小順序是N＞O＞C，故答案為：N＞O＞C；
（2）A的最簡單氫化物是CH₄，甲烷分子中價層電子對個數(shù)是4且不含孤電子對，所以甲烷分子為正四面體結(jié)構(gòu)，C原子采用sp³雜化，該分子正負電荷重心重合，所以為非極性分子，故答案為：正四面體；sp³；非極性分子；
（3）Mn²⁺的3d軌道電子排布為半滿狀態(tài)較穩(wěn)定，F(xiàn)e²⁺的3d軌道電子排布不是全空、全滿或半滿，所以氣態(tài)Mn²⁺再失去一個電子比氣態(tài)Fe²⁺再失去一個電子難，
故答案為：Mn²⁺的3d軌道電子排布為半滿狀態(tài)較穩(wěn)定；
（4）MgO、CaO都是離子晶體，離子晶體熔沸點與其晶格能成正比，晶格能與離子半徑成反比、與電荷成正比，MgO、CaO中陰陽離子所帶電荷相等，但鎂離子半徑小于鈣離子，所以MgO的晶格能大于CaO，所以MgO的熔點高，故答案為：＞；MgO與CaO都為離子晶體，Mg²⁺半徑小于Ca²⁺，則MgO的晶格能大于CaO，所以熔點高；
（5）O的電負性較大，形成的氫化物H₂O₂含有氫鍵，與水分子可形成氫鍵，則沸點較高，
故答案為：H₂O₂分子間存在氫鍵，與水分子可形成氫鍵；
（6）已知某化合反應，在反應過程中只有σ鍵的斷裂與生成，說明反應物和生成物中只含有單鍵，反應H₂+Cl₂

點燃  .

2HCl 符合條件，故答案為：H₂+Cl₂

點燃  .

2HCl．

點評：本題考查位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系及應用，涉及氫鍵、晶格能、原子核外電子排布、原子雜化、電離能等知識點，綜合性較強，側(cè)重考查學生分析問題、應用知識解答問題能力，這些知識點都是高考高頻點，要熟練掌握．