Question

20．前四周期原子序數(shù)依次增大的元素A，B，C，D中，A和B的價電子層中未成對電子均只有1個，并且A^-和B⁺的電子相差為8；與B位于同一周期的C和D，它們價電子層中的未成對電子數(shù)分別為4和2，且原子序數(shù)相差為2．
回答下列問題：
（1）四種元素中第一電離最小的是鉀，電負性最大的是氟．（填元素名稱）
（2）C元素在周期表中的位置是第四周期Ⅷ族，C原子的核外電子排布式[Ar]3d⁶4s²
C³⁺離子比C²⁺穩(wěn)定的主要原因是Fe³⁺的3d軌道為3d⁵的半充滿結(jié)構(gòu)
（3）D²⁺的價層電子排布圖為，寫出A、B形成化合物的電子式
（4）寫出A單質(zhì)與水反應(yīng)的化學(xué)方程式2F₂+2H₂O=4HF+O₂．
寫出B的次氯酸鹽與C的高價氫氧化物在堿性條件下反應(yīng)生成凈水劑B₂CO₄的化學(xué)方程式3KClO+2Fe（OH）₃+4KOH=2K₂FeO₄+3KCl+5H₂O．

Answer 1

分析 前四周期原子序數(shù)依次增大的元素A、B、C、D中，A和B的價電子層中未成對電子均只有一個，并且A^-和B⁺的電子數(shù)相差為8，A屬于第VIIA族元素，B屬于第IA族元素，且A的原子序數(shù)小于B，則A是F元素，B是K元素；與B位于同一周期的C和D，它們價電子層中的未成對電子數(shù)分別為4和2，且原子序數(shù)相差為2，價電子排布式分別為3d⁶4s²、3d⁸4s²，則C是Fe元素，D是Ni元素．

解答 解：前四周期原子序數(shù)依次增大的元素A、B、C、D中，A和B的價電子層中未成對電子均只有一個，并且A^-和B⁺的電子數(shù)相差為8，A屬于第VIIA族元素，B屬于第IA族元素，且A的原子序數(shù)小于B，則A是F元素，B是K元素；與B位于同一周期的C和D，它們價電子層中的未成對電子數(shù)分別為4和2，且原子序數(shù)相差為2，價電子排布式分別為3d⁶4s²、3d⁸4s²，則C是Fe元素，D是Ni元素．
（1）四種元素中K的金屬性最強，F(xiàn)的非金屬性最強，故第一電離最小的是鉀，電負性最大的是氟，
故答案為：鉀；氟；
（2）C為Fe元素，元素在周期表中的位置是第四周期Ⅷ族，F(xiàn)e原子的核外電子排布式為[Ar]3d⁶4s² ，F(xiàn)e³⁺的3d軌道為3d⁵的半充滿結(jié)構(gòu)，F(xiàn)e³⁺離子比Fe²⁺穩(wěn)定，
故答案為：第四周期Ⅷ族；[Ar]3d⁶4s² ；Fe³⁺的3d軌道為3d⁵的半充滿結(jié)構(gòu)；
（3）Ni²⁺的價層電子排布圖為，A、B形成化合物為KF，其電子式為，
故答案為：；；
（4）氟氣與水反應(yīng)的化學(xué)方程式：2F₂+2H₂O=4HF+O₂，
B的次氯酸鹽為KClO，C的高價氫氧化物為Fe（OH）₃，在堿性條件下反應(yīng)生成凈水劑K₂FeO₄，氯元素被含有生成KCl，反應(yīng)化學(xué)方程式為：3KClO+2Fe（OH）₃+4KOH=2K₂FeO₄+3KCl+5H₂O，
故答案為：2F₂+2H₂O=4HF+O₂；3KClO+2Fe（OH）₃+4KOH=2K₂FeO₄+3KCl+5H₂O．

點評 本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，涉及核外電子排布、電離能、電負性、電子式、陌生方程式書寫等，正確推斷元素是解本題關(guān)鍵，需要學(xué)生具備扎實的基礎(chǔ)與靈活運用能力，難度中等．