Question

17．已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素，它們的核電荷數(shù)A＜B＜C＜D＜E．其中A、B、C是同一周期的非金屬元素．化合物DC為離子化合物，D的二價(jià)陽(yáng)離子與C的陰離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)．AC₂為非極性分子．B、C的氫化物的沸點(diǎn)比它們同族相鄰周期元素氫化物的沸點(diǎn)高．E的原子序數(shù)為24，ECl₃能與B、C的氫化物形成六配位的配合物，且兩種配體的物質(zhì)的量之比為2：1，三個(gè)氯離子位于外界．請(qǐng)根據(jù)以上情況，回答下列問題：（答題時(shí)，A、B、C、D、E用所對(duì)應(yīng)的元素符號(hào)表示）
（1）A、B、C的第一電離能由小到大的順序?yàn)镃＜O＜N．
（2）B的氫化物的分子空間構(gòu)型是三角錐形；其中心原子采取sp³雜化．
（3）一種由B、C組成的化合物與AC₂互為等電子體，其化學(xué)式為：N₂O．
（4）ECl₃形成的配合物的化學(xué)式為Cr（NH₃）₄（H₂O）₂]Cl₃．
（5）B的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的稀溶液與D的單質(zhì)反應(yīng)時(shí)，B被還原到最低價(jià)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是4Mg+10HNO₃=4Mg（NO₃）₂+NH₄NO₃+3H₂O．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素，它們的核電荷數(shù)A＜B＜C＜D＜E．B、C的氫化物的沸點(diǎn)比它們同族相鄰周期元素氫化物的沸點(diǎn)高，分子之間存在氫鍵，為N、O、F中的兩種，A、B、C是同一周期的非金屬元素，處于第二周期，AC₂為非極性分子，該氣體為CO₂，可推知A為碳元素、C為氧元素，B原子序數(shù)介于碳、氧之間，故B為N元素；D的二價(jià)陽(yáng)離子與C的陰離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，C形成-2價(jià)陰離子，核外電子數(shù)為10，則D原子核外電子數(shù)為10+2=12，故D為Mg；E的原子序數(shù)為24，則E為Cr元素，CrCl₃能與NH₃、H₂O形成六配位的配合物，且兩種配體的物質(zhì)的量之比為2：1，則配體中有4個(gè)NH₃、2個(gè)H₂O，三個(gè)氯離子位于外界，該配合物為[Cr（NH₃）₄（H₂O）₂]Cl₃，據(jù)此解答．

解答 解：A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素，它們的核電荷數(shù)A＜B＜C＜D＜E．B、C的氫化物的沸點(diǎn)比它們同族相鄰周期元素氫化物的沸點(diǎn)高，分子之間存在氫鍵，為N、O、F中的兩種，A、B、C是同一周期的非金屬元素，處于第二周期，AC₂為非極性分子，該氣體為CO₂，可推知A為碳元素、C為氧元素，B原子序數(shù)介于碳、氧之間，故B為N元素；D的二價(jià)陽(yáng)離子與C的陰離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，C形成-2價(jià)陰離子，核外電子數(shù)為10，則D原子核外電子數(shù)為10+2=12，故D為Mg；E的原子序數(shù)為24，則E為Cr元素，CrCl₃能與NH₃、H₂O形成六配位的配合物，且兩種配體的物質(zhì)的量之比為2：1，則配體中有4個(gè)NH₃、2個(gè)H₂O，三個(gè)氯離子位于外界，該配合物為[Cr（NH₃）₄（H₂O）₂]Cl₃．
（1）同周期隨原子序數(shù)增大，第一電離能呈增大趨勢(shì)，N元素2p能級(jí)容納3個(gè)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意思是，故第一電離能由小到大的順序?yàn)镃＜O＜N，故答案為：C＜O＜N；
（2）B的氫化物為NH₃，分子的立體構(gòu)型是三角錐形，分子中N原子成3個(gè)σ鍵、含有1對(duì)孤對(duì)電子，其中心N原子采取sp³ 雜化，故答案為：三角錐形；sp³；
（3）一種由N、O組成的化合物與CO₂互為等電子體，其化學(xué)式為 N₂O，故答案為：N₂O；
（4）CrCl₃能與NH₃、H₂O形成六配位的配合物，且兩種配體的物質(zhì)的量之比為2：1，則配體中有4個(gè)NH₃、2個(gè)H₂O，三個(gè)氯離子位于外界，該配合物為[Cr（NH₃）₄（H₂O）₂]Cl₃，
故答案為：Cr（NH₃）₄（H₂O）₂]Cl₃；
（5）B的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物為HNO₃，D的單質(zhì)為Mg，二者反應(yīng)時(shí)N元素被還原到最低價(jià)，故生成硝酸銨，反應(yīng)方程式為：4Mg+10HNO₃=4Mg（NO₃）₂+NH₄NO₃+3H₂O，
故答案為：4Mg+10HNO₃=4Mg（NO₃）₂+NH₄NO₃+3H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題是對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的考查，涉及電離能、分子結(jié)構(gòu)、雜化軌道、配合物、化學(xué)方程式書寫等，氫化物的沸點(diǎn)比它們同族相鄰周期元素氫化物的沸點(diǎn)高是推斷的突破口，難度中等．