Question

19．A、B、D、E、Z、G、M七種元素位于元素周期表前四周期，原子序數(shù)依次增大．元素周期表中原子半徑最小的是A，B原子最外層有兩個(gè)未成對(duì)電子，化合物DE₂為紅棕色氣體，Z的單質(zhì)易與水反應(yīng)且只作氧化劑，G是前四周期中第一電離能最小的元素，M是第四周期元素，最外層只有一個(gè)電子，其余各層電子均充滿(mǎn)．
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）元素B、D、E的第一電離能由大到小的順序?yàn)镹＞O＞C（用元素符號(hào)表示）． 
（2）基態(tài)G原子的價(jià)電子排布式是4s¹，M在元素周期表中的位置是第四周期第ⅠB 族．
（3）元素D和Z組成分子NZ₃空間構(gòu)型為三角錐形；該分子為極性分子（填極性或非極性），其中D原子的雜化方式為sp³．
（4）D的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物甲與氣體DA₃化合生成離子化合物乙常溫下，若甲、乙兩溶液的pH均等于5，則由水電離出的$\frac{c（{H}^{+}）_{甲}}{c（{H}^{+}）_{乙}}$=10^-4；乙溶液中所含離子的物質(zhì)的量濃度由大到小的順序是c（NO₃^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）．
（5）元素X位于第四周期，其基態(tài)原子的內(nèi)層軌道全部排滿(mǎn)電子，且最外層電子數(shù)為2．元素Y基態(tài)原子的3p軌道上有4個(gè)電子．
①X與Y所形成化合物中X的化合價(jià)等于其族序數(shù)，Y達(dá)到8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)則該化合物的化學(xué)式為ZnS；
②E的氫化物（H₂E）在乙醇中的溶解度大于H₂Y，其原因是水分子與乙醇分子間形成氫鍵而不與H₂S分子形成氫鍵；
③X的氯化物與氨水反應(yīng)可形成配合物[X（NH₃）₄]Cl₂，1mol該配合物中含有σ 鍵的數(shù)目為16N_A．

Answer 1

分析 A、B、D、E、Z、G、M七種元素位于元素周期表前四周期，原子序數(shù)依次增大，元素周期表中原子半徑最小的是A，則A為H元素；化合物DE₂為紅棕色氣體，DE₂為NO₂為，則D為N、E為O元素；B原子最外層有兩個(gè)未成對(duì)電子，B的原子序數(shù)小于N，則B為C元素；Z的單質(zhì)易與水反應(yīng)且只作氧化劑，則Z為F元素；G是前四周期中第一電離能最小的元素，則G為K元素；M是第四周期元素，最外層只有一個(gè)電子，其余各層電子均充滿(mǎn)，核外電子數(shù)為2+8+18+1=29，則E為Cu，據(jù)此進(jìn)行解答（1）～（4）；
（5）元素X位于第四周期，其基態(tài)原子的內(nèi)層軌道全部排滿(mǎn)電子，且最外層電子數(shù)為2，核外電子數(shù)為2+8+18+2=30，則X為Zn；元素Y基態(tài)原子的3p軌道上有4個(gè)電子，則Y為S元素，據(jù)此進(jìn)行解答．

解答 解：A、B、D、E、Z、G、M七種元素位于元素周期表前四周期，原子序數(shù)依次增大，元素周期表中原子半徑最小的是A，則A為H元素；化合物DE₂為紅棕色氣體，DE₂為NO₂為，則D為N、E為O元素；B原子最外層有兩個(gè)未成對(duì)電子，B的原子序數(shù)小于N，則B為C元素；Z的單質(zhì)易與水反應(yīng)且只作氧化劑，則Z為F元素；G是前四周期中第一電離能最小的元素，則G為K元素；M是第四周期元素，最外層只有一個(gè)電子，其余各層電子均充滿(mǎn)，核外電子數(shù)為2+8+18+1=29，則E為Cu，
（1）B、D、E分別為C、N、O元素，同一周期元素，元素的第一電離能隨著原子序數(shù)增大而增大，但第IIA族、第VA族元素第一電離能大于其相鄰元素，C、N、O元素處于同一周期且原子序數(shù)逐漸增大，N處于第VA族，所以第一電離能大小為：N＞O＞C，
故答案為：N＞O＞C；
（2）G為K元素，原子序數(shù)為19，其原子的價(jià)電子排布式是4s¹；M為Cu元素，原子序數(shù)為29，其核外電子排布式為[Ar]3d¹⁰4s¹，位于周期表中第四周期第ⅠB 族，
故答案為：4s¹；第四周期第ⅠB族；
（3）NF₃中N價(jià)電子結(jié)構(gòu)為2s²2p³，價(jià)電子對(duì)數(shù)為：$\frac{5+3}{2}$=4，形成了四條雜化軌道，即N的雜化類(lèi)型為sp³，三個(gè)電子分別與F成鍵，形成3個(gè)共用電子對(duì)，還有一對(duì)孤對(duì)電子，因而為三角錐形，屬于極性分子，
故答案為：三角錐形；極性；sp³；
（4）D的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物甲為硝酸，硝酸與氣體DA₃化合生成離子化合物乙為硝酸銨，硝酸電離出的氫離子抑制了水的電離，硝酸銨中銨根離子水解促進(jìn)了水的電離，則常溫下，硝酸溶液中水電離的氫離子等于溶液中氫氧根的濃度為：$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-5}}$mol/L=10^-9mol/L，硝酸銨溶液中氫離子為水電離產(chǎn)生，濃度為10^-5mol/L，故由水電離出的$\frac{c（{H}^{+}）_{甲}}{c（{H}^{+}）_{乙}}$=$\frac{1{0}^{-9}mol/L}{1{0}^{-5}mol/L}$=10^-4；
硝酸銨溶液中，銨根離子水解，溶液呈酸性，故溶液中所含離子的物質(zhì)的量濃度由大到小的順序是c（NO₃^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-），
故答案為：10^-4；c（NO₃^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；
（5）元素X位于第四周期，其基態(tài)原子的內(nèi)層軌道全部排滿(mǎn)電子，且最外層電子數(shù)為2，核外電子數(shù)為2+8+18+2=30，則X為Zn；元素Y基態(tài)原子的3p軌道上有4個(gè)電子，則Y為S元素，
①X與Y所形成化合物中X的化合價(jià)等于其族序數(shù)，Zn位于ⅡB族，則其化合價(jià)為+2價(jià)；Y達(dá)到8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)時(shí)的化合價(jià)為-2價(jià)，則二者形成的化合物為ZnS，
故答案為：ZnS；
②水分子與乙醇分子之間形成氫鍵，H₂O在乙醇中的溶解度大于H₂S，
故答案為：水分子與乙醇分子間形成氫鍵而不與H₂S分子形成氫鍵；
③X的氯化物與氨水反應(yīng)可形成配合物[Zn（NH₃）₄]Cl₂，1mol該配合物中含有12molN-H、4mol配位鍵，故含有σ 鍵的數(shù)目為16N_A，
故答案為：16N_A．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了原子結(jié)構(gòu)與元素周期律的關(guān)系，題目難度較大，推斷元素為解答關(guān)鍵，注意熟練掌握原子結(jié)構(gòu)與元素周期律、元素周期表的關(guān)系，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及邏輯推理能力．