Question

13．A、B、C、D、X五種元素的原子序數(shù)依次遞增，A、B的常見單質(zhì)是構(gòu)成空氣的主要成分；C 的基態(tài)原子核外電子占有7個(gè)軌道，但只有1個(gè)未成對電子；D的基態(tài)原子的M能層中只有1對成對電子和2個(gè)未成對電子；X元素處于第四周期ⅠB族．
請回答下列問題：
（1）C的基態(tài)原子核外電子排布式是1s²2s²2p⁶3s²3p¹．
（2）A、B、D的最簡單氫化物中，鍵角由大到小的順序?yàn)镾iH₄＞NH₃＞H₂O（用分子式表示），AB₂^-離子的立體構(gòu)型名稱為V形．
（3）A與X元素形成的某種化合物晶胞如圖，該化合物的化學(xué)式為Cu₃N，陰離子的配位數(shù)是6．
（4）X與B元素能形成X₂B和XB兩種化合物，試從結(jié)構(gòu)角度解釋在高溫下XB會(huì)分解生成X₂B 的原因是Cu²⁺的價(jià)電子排布為3d⁹，Cu⁺的價(jià)電子排布為3d¹⁰，是全充滿結(jié)構(gòu)，更穩(wěn)定．
（5）在高溫下，C的硫酸鹽與氫氣反應(yīng)可生成三種氧化物，反應(yīng)的化學(xué)方程式是Al₂（SO₄）₃+3H₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Al₂O₃+3SO₂+3H₂O．

Answer 1

分析 A、B、C、D、X五種元素的原子序數(shù)依次遞增，A、B的常見單質(zhì)是構(gòu)成空氣的主要成分，則A為N元素，B是O元素；C 的基態(tài)原子核外電子占有7個(gè)軌道，但只有1個(gè)未成對電子，原子核外電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p¹，則C為Al；D的基態(tài)原子的M能層中只有1對成對電子和2個(gè)未成對電子，原子核外電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p²，故D為Si；X元素處于第四周期ⅠB族，則X為Cu．

解答 解：A、B、C、D、X五種元素的原子序數(shù)依次遞增，A、B的常見單質(zhì)是構(gòu)成空氣的主要成分，則A為N元素，B是O元素；C 的基態(tài)原子核外電子占有7個(gè)軌道，但只有1個(gè)未成對電子，原子核外電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p¹，則C為Al；D的基態(tài)原子的M能層中只有1對成對電子和2個(gè)未成對電子，原子核外電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p²，故D為Si；X元素處于第四周期ⅠB族，則X為Cu．
（1）C 的基態(tài)原子核外電子占有7個(gè)軌道，但只有1個(gè)未成對電子，C的基態(tài)原子核外電子排布式是1s²2s²2p⁶3s²3p¹，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p¹；
（2）A、B、D的最簡單氫化物分別為NH₃、H₂O、SiH₄，分別為三角錐形、V形、正四面體，由排斥作用：孤對電子之間排斥＞孤電子對與成鍵電子對之間排斥＞成鍵電子對之間排斥，故鍵角由大到小的順序?yàn)椋篠iH₄＞NH₃＞H₂O，NO₂^-離子中N原子孤對電子數(shù)為$\frac{5+1-2×2}{2}$=1，價(jià)層電子對數(shù)為2+1=3，故其立體構(gòu)型為V形，
故答案為：SiH₄＞NH₃＞H₂O；V形；
（3）晶胞中Cu原子數(shù)目為12×$\frac{1}{4}$=3、N原子數(shù)目為8×$\frac{1}{8}$=1，該化合物的化學(xué)式為Cu₃N，頂點(diǎn)氮離子與棱上的離子相鄰，每個(gè)頂點(diǎn)為8個(gè)晶胞共用，鎂條棱為4個(gè)晶胞共用，故其配位數(shù)為$\frac{8×3}{4}$=6，
故答案為：Cu₃N；6；
（4）X與B元素能形成Cu₂O和CuO兩種化合物，Cu²⁺的價(jià)電子排布為3d⁹，Cu⁺的價(jià)電子排布為3d¹⁰，是全充滿結(jié)構(gòu)，更穩(wěn)定，在高溫下CuO會(huì)分解生成Cu₂O，
故答案為：Cu²⁺的價(jià)電子排布為3d⁹，Cu⁺的價(jià)電子排布為3d¹⁰，是全充滿結(jié)構(gòu)，更穩(wěn)定；
（5）在高溫下，硫酸鋁與氫氣反應(yīng)可生成三種氧化物，即生成氧化鋁、二氧化硫與水，反應(yīng)的化學(xué)方程式是：Al₂（SO₄）₃+3H₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Al₂O₃+3SO₂+3H₂O，
故答案為：Al₂（SO₄）₃+3H₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Al₂O₃+3SO₂+3H₂O．

點(diǎn)評 本題是對物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的考查，涉及核外電子排布、價(jià)層電子對互斥理論、晶胞計(jì)算等，是對現(xiàn)實(shí)綜合能力的考查，難度中等．