Question

（2013?資陽二模）A、B、C、D、E、F為前四周期的元素．其中，A元素和B元素的原子都有一個(gè)未成對(duì)電子，A³⁺比B^-少一個(gè)電子層，B原子得一個(gè)電子后3p軌道全充滿；C原子的p軌道中有3個(gè)未成對(duì)電子，其氣態(tài)氫化物在水中的溶解性在同族元素所形成的氫化物中最大；D的最高化合價(jià)與最低化合價(jià)代數(shù)和為4，其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物可以用于制取炸藥和制作鉛蓄電池；E元素的基態(tài)原子核外有六種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子；F元素的單質(zhì)為紫紅色固體，可通過“濕法冶金”而得．請(qǐng)回答下列問題：
（1）CB₃分子中心原子的雜化類型是

sp³

．
（2）F元素的原子的外圍電子排布式為

3d¹⁰4s¹

；如圖所示為F與Au以3：1形成的合金晶胞圖，在圖中的括號(hào)內(nèi)寫出對(duì)應(yīng)的元素符號(hào)．
（3）B、D元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性強(qiáng)弱：

HClO₄＞H₂SO₄

（填化學(xué)式）．
（4）用導(dǎo)線將A和F的單質(zhì)做成的電極連接起來，插入到盛有C的最高價(jià)氧化物的水化物的濃溶液中構(gòu)成原電池，試寫出在單質(zhì)A表面發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式：

2H⁺+NO₃^-+e^-=NO₂↑+H₂O

．
（5）分子R是由C元素與氫元素形成的18電子分子，R的電子式為

．
（6）24g E的單質(zhì)在33.6L氧氣（標(biāo)準(zhǔn)狀況）中燃燒，至反應(yīng)物全部耗盡，放出x kJ熱量．則1mol E與O₂反應(yīng)生成E的低價(jià)氧化物時(shí)的熱化學(xué)方程式為

C（s）+

1

2

O₂（g）=CO（g）△H=-（x-y）kJ/mol

（已知：E的燃燒熱為y kJ/mol）．

Answer 1

分析：A、B、C、D、E、F為前四周期的元素，其中，A元素和B元素的原子都有一個(gè)未成對(duì)電子，B原子得一個(gè)電子后3p軌道全充滿，則B是Cl元素，A³⁺比B^-少一個(gè)電子層，則A是Al元素；
C原子的p軌道中有3個(gè)未成對(duì)電子，則位于第VA族，其氣態(tài)氫化物在水中的溶解性在同族元素所形成的氫化物中最大，則C是N元素；
D的最高化合價(jià)與最低化合價(jià)代數(shù)和為4，其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物可以用于制取炸藥和制作鉛蓄電池，則D是S元素；
E元素的基態(tài)原子核外有六種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子，有幾種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子則就有幾個(gè)電子，則E是C元素；
F元素的單質(zhì)為紫紅色固體，可通過“濕法冶金”而得，則F是Cu元素．

解答：解：A、B、C、D、E、F為前四周期的元素，其中，A元素和B元素的原子都有一個(gè)未成對(duì)電子，B原子得一個(gè)電子后3p軌道全充滿，則B是Cl元素，A³⁺比B^-少一個(gè)電子層，則A是Al元素；
C原子的p軌道中有3個(gè)未成對(duì)電子，則位于第VA族，其氣態(tài)氫化物在水中的溶解性在同族元素所形成的氫化物中最大，則C是N元素；
D的最高化合價(jià)與最低化合價(jià)代數(shù)和為4，其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物可以用于制取炸藥和制作鉛蓄電池，則D是S元素；
E元素的基態(tài)原子核外有六種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子，有幾種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子則就有幾個(gè)電子，則E是C元素；
F元素的單質(zhì)為紫紅色固體，可通過“濕法冶金”而得，則F是Cu元素．
（1）NCl₃分子中心原子含有3個(gè)σ鍵和1個(gè)孤電子對(duì)，所以N原子的雜化類型是sp³，故答案為：sp³；
（2）F是Cu元素，銅原子核外有29個(gè)電子，3d能級(jí)上排列10個(gè)電子，4s能級(jí)上排列1個(gè)電子，所以Cu元素的原子的外圍電子排布式為3d¹⁰4s¹，Cu與Au以3：1形成的合金晶胞圖，利用均攤法得，黑色小球個(gè)數(shù)=8×

1

8

=1，灰色小球的個(gè)數(shù)=6×

1

2

=3，所以黑色小球表示Au原子，灰色小球表示Cu原子，其圖象為，
故答案為：3d¹⁰4s¹；；
（3）同一周期元素中，元素的非金屬性隨著原子序數(shù)的增大而增強(qiáng)，所以Cl元素的非金屬性大于S元素，元素的非金屬性越強(qiáng)，其最高價(jià)氧化物的水化物酸性越強(qiáng)，所以酸性HClO₄＞H₂SO₄，
故答案為：HClO₄＞H₂SO₄；
（4）用導(dǎo)線將Al和Cu的單質(zhì)做成的電極連接起來，插入到盛有N的最高價(jià)氧化物的水化物的濃溶液中構(gòu)成原電池，銅易失電子而作負(fù)極，鋁作正極，正極上硝酸根離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2H⁺+NO₃^-+e^-=NO₂↑+H₂O，故答案為：2H⁺+NO₃^-+e^-=NO₂↑+H₂O；
（5）分子R是由N元素與氫元素形成的18電子分子，R為N₂H₄，R的電子式為，故答案為：；
（6）24g C的單質(zhì)在33.6L氧氣（標(biāo)準(zhǔn)狀況）中燃燒，至反應(yīng)物全部耗盡，放出xkJ熱量，
24gC的物質(zhì)的量=

24g

12g/mol

=2mol，n（O₂）=

33.6L

22.4L/mol

=1.5mol，根據(jù)原子守恒知該反應(yīng)熱化學(xué)反應(yīng)方程式為：
2C（s）+1.5O₂（g）=CO（g）+CO₂ △H=-xkJ/mol，
E的燃燒熱為y kJ/mol，其完全燃燒熱化學(xué)反應(yīng)方程式為C（s）+O₂（g）=CO（g）₂ △H=-ykJ/mol，
1mol C與O₂反應(yīng)生成C的低價(jià)氧化物時(shí)的熱化學(xué)方程式為C（s）+

1

2

O₂（g）=CO（g）△H=-（x-y）kJ/mol，
故答案為：C（s）+

1

2

O₂（g）=CO（g）△H=-（x-y）kJ/mol．

點(diǎn)評(píng)：本題考查較綜合，涉及蓋斯定律、電極反應(yīng)式的書寫、電子式的書寫等知識(shí)點(diǎn)，正確推斷元素是解本題關(guān)鍵，易錯(cuò)點(diǎn)是（4），注意該題中鋁作正極而不是負(fù)極，鋁和濃硝酸易產(chǎn)生鈍化現(xiàn)象而導(dǎo)致鋁不易和濃硝酸反應(yīng)，為易錯(cuò)點(diǎn)．