Question

9．原子序數逐漸增大的元素A、B、C、D、E、F的有關信息如下：

代號	信息
A	原子最外層電子數為內層電子數的2倍
C	形成的一種單質可抵御紫外線對地球生物的傷害
D	是一種非金屬元素，屬于鹵族之一，形成的氣體常溫常壓下為黃綠色
E	單質是生活中使用最廣泛的金屬
F	形成的一種化合物可用于醛基的檢驗

根據以上表格信息回答：
（1）元素F在周期表中的位置是第四周期IB族，E形成的低價離子的電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰．
（2）A、C的氫化物沸點較高的是（用所形成的氫化物表示）H₂O，A、B、C的第一電離能大小順序是（用元素符號表示）N＞O＞C．
（3）A與氫元素形成的A₂H₂含有的σ鍵、π鍵數目之比為3：2．
（4）KCl的晶胞如圖：“●K，○Cl”，則該晶胞中含K⁺為4個，已知晶胞參數為：629.8pm（1pm=10^-12m），求KCl晶體的密度為$\frac{4×（39+35.5）}{6.02×1{0}^{23}×（629.8×1{0}^{-10}）^{3}}$g/cm³（只寫出表達式，不要求計算結果）．

（5）用惰性電極電解FCl₂溶液時，在陰極除了析出紅色固體外，還析出白色固體，經檢驗白色固體為FCl，請寫出析出白色固體的陰極反應式Cu²⁺+Cl^-+e^-=CuCl．

Answer 1

分析 原子序數逐漸增大的元素A、B、C、D、E、F，A元素原子最外層電子數為內層電子數的2倍，原子只能有2個電子層，最外層電子數為4，故A為碳元素；C元素形成的一種單質可抵御紫外線對地球生物的傷害，則C為O元素；B的原子序數介于碳、氧之間，故B為N元素；D是一種非金屬元素，屬于鹵族之一，形成的氣體常溫常壓下為黃綠色，則D為Cl；E的單質是生活中使用最廣泛的金屬，則E為Fe；F形成的一種化合物可用于醛基的檢驗，則F為Cu，據此解答．

解答 解：原子序數逐漸增大的元素A、B、C、D、E、F，A元素原子最外層電子數為內層電子數的2倍，原子只能有2個電子層，最外層電子數為4，故A為碳元素；C元素形成的一種單質可抵御紫外線對地球生物的傷害，則C為O元素；B的原子序數介于碳、氧之間，故B為N元素；D是一種非金屬元素，屬于鹵族之一，形成的氣體常溫常壓下為黃綠色，則D為Cl；E的單質是生活中使用最廣泛的金屬，則E為Fe；F形成的一種化合物可用于醛基的檢驗，則F為Cu．
（1）元素F為Cu，在周期表中的位置是：第四周期IB族，Fe形成的低價離子的電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰，故答案為：第四周期IB族；1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰；
（2）A、C的氫化物分別為CH₄、H₂O，二者均為分子晶體，且水分子之間存在氫鍵，沸點高于甲烷；同周期隨原子序數增大元素第一電離能呈增大趨勢，但N元素2p能級容納3個電子，為半滿穩(wěn)定狀態(tài)，能量較低，第一電離能高于同周期相鄰元素，故第一電離能：N＞O＞C，
故答案為：H₂O；N＞O＞C；
（3）A與氫元素形成的C₂H₂結構式為H-C≡C-H，含有的σ鍵、π鍵數目之比為3：2，故答案為：3：2；
（4）KCl的晶胞如圖，則該晶胞中含K⁺數目為8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，該晶胞的質量為4×$\frac{（39+35.5）}{6.02×1{0}^{23}}$g，晶胞棱長為629.8pm（1pm=10^-12m），則KCl晶體的密度為=4×$\frac{（39+35.5）}{6.02×1{0}^{23}}$g÷（629.8×10^-10cm）³=$\frac{4×（39+35.5）}{6.02×1{0}^{23}×（629.8×1{0}^{-10}）^{3}}$g/cm³，
故答案為：4；$\frac{4×（39+35.5）}{6.02×1{0}^{23}×（629.8×1{0}^{-10}）^{3}}$；
（5）用惰性電極電解CuCl₂溶液時，陰極發(fā)生還原反應生成Cu與CuCl，析出CuCl的電極反應式為：Cu²⁺+Cl^-+e^-=CuCl，
故答案為：Cu²⁺+Cl^-+e^-=CuCl．

點評 本題是對物質結構的考查，涉及核外電子排布、電離能、熔沸點比較、化學鍵、晶胞計算、電解等，是對學生綜合能力的考查，需要學生具備扎實的基礎，難度中等．