Question

下表是元素周期表的一部分，所列字母分別代表一種元素．

A

B

C

D

E

F

G

H

M

N

P

（l） M元素基態(tài)原子外圍電子排布式為

 

；
（2）下列有關說法正確的是

 

（填序號）；
①B、C、D元素的電負性逐漸增大
②F、G、H元素的第一電離能逐漸增大
③B、G、P三種元素分別位于元素周期表的p、s、d 區(qū)
④F、G分別與E組成的物質的晶格能，前者比后者低
⑤A、B和D以原子個數比2：1：1構成的最簡單化合物分子中σ鍵和π鍵的個數比為3：1
（3）與C的最簡單氫化物互為等電子體的離子是

 

（填化學式），寫出該離子與其等電子的陰離子反應的離子方程式：

 

；
（4）煤礦瓦斯氣體（主要成分為BA₄）探測儀是以燃料電池為工作原理，其裝置如圖所示，該電池中電解質為氧化釔-氧化鈉，其中O^2-可以在固體介質NASICON中自由移動；

①負極的電極反應式為：

 

；
②正極的電極反應為：

 

；
③傳感器中通過的電流越大，表明BA₄的濃度越

 

．
（5）已知G和稀硝酸反應，還原產物為C₂D氣體，若硝酸濃度再稀，則還原產物為CA₃，并與過量的硝酸反應生成CA₄CD₃．現將9.6g G與1L1.10mol/L的稀硝酸（過量）充分反應，收集到aL氣體（標準狀況），同時測得溶液中c（CA₄⁺）=0.08mol/L（假設反應前后溶液體積不變）．
①a=

 

L．②反應后溶液pH=

 

．

Answer 1

考點：元素周期律和元素周期表的綜合應用,原電池和電解池的工作原理,氧化還原反應的計算

專題：

分析：依據元素周期表分析可知，A為氫，B為碳，C為氮，D為氧，E為氟，F為鈉，G為鎂，H為鋁，M為鉻，N為鎳，P為銅；
（1）依據鉻的基態(tài)電子排布分析即可；
（2）①同周期自左而右，元素的電負性增大；
②同周期自左而右，第一電離能增大，但G為Mg元素，3s能級為全滿穩(wěn)定狀態(tài)，能量降低，第一電離能高于同周期相鄰元素；
③B、G、P三種元素分別位于元素周期表的p、s、ds 區(qū)；
④離子鍵強越強，晶格能越高，MgF₂中Mg²⁺的電荷比Na⁺的多、半徑都比NaF中Na⁺的半徑小，故MgF₂中離子鍵更強；
⑤a、b和d以原子個數比2：1：1構成的最簡單化合物為CH₂O，σ鍵和π鍵的個數比為3：1；
（3）O的最簡單氫化物是水，與水互為等電子體的離子是H₃O⁺和OH^-；
（4）該裝置是原電池，負極上甲烷失電子發(fā)生氧化反應，正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應，原電池放電時電子從負極流向正極，陰離子向負極移動，甲烷的含量越大，原電池放電時產生的電流越大；
（5）①由題意可知，Mg與濃硝酸反應生成硝酸鎂、硝酸銨、N₂O，根據電子轉移守恒計算n（N₂O）；
②根據N原子守恒計算反應中n（NO₃^-），再根據電荷守恒計算反應后溶液中n（H⁺），據此解答．

解答： 解：由元素在周期表的位置可知：A為氫，B為碳，C為氮，D為氧，E為氟，F為鈉，G為鎂，H為鋁，M為鉻，N為鎳，P為銅；
（1）Ni為26號元素，其基態(tài)原子外圍電子排布式為：3d⁵4s¹，故答案為：3d⁵4s¹；
（2）①同周期自左而右，元素的電負性增大，故C、N、O元素的電負性逐漸增大，故①正確；
②同周期自左而右，第一電離能增大，但G為Mg元素，3s能級為全滿穩(wěn)定狀態(tài)，能量降低，第一電離能高于同周期相鄰元素，故大于電離能Mg＞Al＞Na，故②錯誤；
③B、G、P三種元素分別位于元素周期表的p、s、ds 區(qū)，故③錯誤；
④離子鍵強越強，晶格能越高，MgF₂中Mg²⁺的電荷比Na⁺的多、半徑都比NaF中Na⁺的半徑小，故MgF₂中離子鍵更強，晶格能更大，故④正確；
⑤a、b和d以原子個數比2：1：1構成的最簡單化合物為CH₂O，該分子中含有1個C=O雙鍵，2個C-H，單鍵為σ鍵，雙鍵中有1個σ鍵、1個π鍵；所以該分子中σ鍵和π鍵的個數比為3：1，故⑤正確；
故選：①④⑤；
（3）O的最簡單氫化物是水，與水互為等電子體的離子是H₃O⁺和OH^-；兩者反應兩者反應方程式為：H₃O⁺+OH^-=2H₂O，故答案為：H₃O⁺；H₃O⁺+OH^-=2H₂O； 
（4）①該裝置是原電池，通入甲烷的電極a是負極，負極上甲烷失電子發(fā)生氧化反應，電極反應式為：CH₄-8e^-+4O^2-=CO₂+2H₂O，故答案為：CH₄-8e^-+4O^2-=CO₂+2H₂O；
②工作時電極b作正極，O^2-由電極b流向電極a，電極反應方程式為：O₂+4e^-=2O^2-，故答案為：O₂+4e^-=2O^2-；
③甲烷的含量越大，甲烷失去的電子的物質的量越大，原電池放電時產生的電流越大，故答案為：大；
（5）①9.6g Mg的物質的量=

9.6g

24g/mol

=0.4mol，n（NH₄⁺）=0.08mol/L×1L=0.08mol，根據電子轉移守恒，n（N₂O）×2×（5-1）+0.08mol×[5-（-3）]=0.4mol×2，解得n（N₂O）=0.02mol，
故生成氣體的體積=0.02mol×22.4L/mol=0.448L=448mL，即a=0.448L，故答案為：0.448；
②原硝酸溶液中n（HNO₃）=1.1mol/L×1L=1.1mol，反應后溶液中n（NH₄⁺）=0.08mol，生成n（N₂O）=0.02mol，根據氮原子守恒可知，反應后溶液中n（NO₃^-）=1.1mol-0.08mol-0.02mol×2=0.98mol，
根據電荷守恒可知，反應反應中n（H⁺）=0.98mol-0.08mol-0.4mol×2=0.1mol，
故反應后溶液中c（H⁺）=

0.1mol

1L

0.1mol/L，pH=1，故答案為：1．

點評：本題考查了周期表的結構應用，原子結構的分析判斷，元素性質的應用，周期表中，元素的推斷，規(guī)律的應用是解題關鍵，題目難度中等．