Question

J、L、M、R、T是原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素，J、R在周期表中的相對(duì)位置如下表；J元素最低負(fù)化合價(jià)的絕對(duì)值與其原子最外層電子數(shù)相等

		J
				R

 
M的氣態(tài)原子逐個(gè)失去1~ 4個(gè)電子所需能量（電離能）如下表所示，

	I1	I2	I3	I4	……
電離能(kJ/mol)	578	1817	2745	11578	……

 
（1）M的電子排布式為_(kāi)_______；元素T在周期表中的位置為_(kāi)_______。
（2）J和氫能形成多種化合物，其中分子成直線(xiàn)型的，且相對(duì)分子質(zhì)量最小的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)式為_(kāi)_______。
（3）M和T形成的化合物在潮濕的空氣中冒白霧，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)________________。
（4）由J、R形成的液態(tài)化合物JR₂ 0.2 mol在O₂中完全燃燒，生成兩種氣態(tài)氧化物，298 K時(shí)放出熱量215 kJ。該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_(kāi)_______。
（5）能源材料已成為當(dāng)今科學(xué)研究的熱點(diǎn)。氫氣作為一種清潔能源，必須解決它的儲(chǔ)存問(wèn)題，C₆₀可用作儲(chǔ)氫材料。繼C₆₀后，科學(xué)家又合成了Si₆₀、N₆₀，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是_______（填序號(hào)）。
a. C₆₀、Si₆₀、N₆₀都屬于新型化合物
b. C₆₀、Si₆₀、N₆₀互為同分異構(gòu)體
c. 已知N₆₀結(jié)構(gòu)與C₆₀相似，由于N-N鍵能小于N≡N，故N₆₀的穩(wěn)定性弱于N₂
d. 已知金剛石中C－C鍵長(zhǎng)154pm，C₆₀中C－C鍵長(zhǎng)145~140pm，故C₆₀熔點(diǎn)高于金剛石

Answer 1

（1）1s²2s²2p⁶3s²3p¹  第三周期ⅦA族
（2）H—C≡C—H  
（3）AlCl₃＋3H₂O→Al(OH)₃＋3HCl↑
（4）CS₂(l)＋3O₂(g) =CO₂(g)＋2SO₂(g) △H="-1075" kJ/mol（2分）
（5）c（2分）

試題分析：J元素最低負(fù)化合價(jià)的絕對(duì)值與其原子最外層電子數(shù)相等，說(shuō)明J的最低化合價(jià)與最高化合價(jià)絕對(duì)值相等，則J最外層電子數(shù)為4，根據(jù)J、R都為短周期元素可知J為C元素，則R應(yīng)為S元素。
（1）從M的電離能來(lái)看前三個(gè)電子逐個(gè)失去所需能量I₁ 、I₂ 、I₃相差不大，而I₄ 相差非常大，由此可以推測(cè)前3個(gè)電子在同一最外層，第4個(gè)電子在次外層，由此可推測(cè)M為Al元素，所以其電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p¹ ；元素T是在R后邊的主族元素，R是S元素，則T是Cl元素，位置為第三周期ⅦA族。
（2）J為C元素，所以和氫能形成多種化合物為有機(jī)化合物，其中呈直線(xiàn)型的含有C≡C的炔類(lèi)，相對(duì)分子最小的炔類(lèi)為乙炔，其結(jié)構(gòu)式為H—C≡C—H。
（3）M和T形成的化合物為AlCl3，是一種強(qiáng)酸弱堿鹽，在潮濕環(huán)境下容易水解產(chǎn)生易揮發(fā)的HCl，然后形成酸霧，所以反應(yīng)方程式為AlCl₃＋3H₂O=Al(OH)₃＋3HCl↑。
（4）J、R形成的液態(tài)化合物JR₂ 為CS₂，其完全燃燒生成CO₂、SO₂，0.2mol放出熱量215kJ，所以1mol時(shí)燃燒放出熱量1075 kJ，所以熱化學(xué)方程為CS₂(l)＋3O₂(g) =CO₂(g)＋2SO₂(g) △H="-1075" kJ/mol。
（5）C₆₀、Si₆₀、N₆₀都是單質(zhì)，a選項(xiàng)錯(cuò)誤；C₆₀、Si₆₀、N₆₀組成的元素不同，不屬于同分異構(gòu)體，b項(xiàng)錯(cuò)誤；由于N-N鍵能小于N≡N，N₆₀結(jié)構(gòu)與C₆₀相似，則形成的分子中都是單鍵，故N₆₀的穩(wěn)定性弱于N₂ ，c正確；d項(xiàng)中雖然金剛石中C－C鍵長(zhǎng)要長(zhǎng)于C₆₀中C－C鍵長(zhǎng)，但是金剛石是空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)非常穩(wěn)定，而C₆₀分子則是足球模型結(jié)構(gòu)不夠穩(wěn)定，所以金剛石熔點(diǎn)高于C₆₀熔點(diǎn)，d錯(cuò)誤，故選c。