Question

15．A、B、C、D、E是前四周期原子序數(shù)依次增大的五種元素．A元素原子的核外電子等于其電子層數(shù)；B元素基態(tài)原子有三個能級電子數(shù)相同；A和D可形成兩種常見液態(tài)化合物甲、乙，其原子數(shù)之比分別為1：1，2：1；E元素原子的K、L層電子數(shù)之和等于其M、N層電子數(shù)之和．回答下列問題（涉及元素用相應(yīng)化學(xué)符號表示）：
（1）B、C、D三種元素中電負(fù)性最大的元素其基態(tài)原子的電子排布式為1s²2s²2p⁴．
（2）處于一定空間運(yùn)動狀態(tài)的電子在原子核外出現(xiàn)的概率密度分布可用電子云形象化描述．在B的基態(tài)原子中，核外存在2對自旋相反的電子．
（3）由E和D形成的晶胞如圖1所示，晶體中E²⁺周圍等距且最近的E²⁺有12個；ED的焰色反應(yīng)為磚紅色，許多金屬或它們的化合物都可以發(fā)生焰色反應(yīng)，焰色反應(yīng)的原理是激發(fā)態(tài)的電子躍遷到低能級時，以光的形式釋放能量．E和B可形成的晶體的晶胞結(jié)構(gòu)與NaCl晶體的相似（如圖2所示），但該晶體中含有的啞鈴形B₂^2-的存在，使晶胞沿一個方向拉長．晶體中E²⁺的配位數(shù)為6；該化合物的化學(xué)式為CaC₂．

（4）用高能射線照射液態(tài)化合物乙時，一個乙分子能釋放出一個電子，同時產(chǎn)生一種陽離子．
①釋放出來的電子可以被若干乙分子形成的“網(wǎng)”捕獲，乙分子間能形成“網(wǎng)”的原因是水分子間存在氫鍵．
②由乙分子釋放出電子時產(chǎn)生的一種陽離子具有較強(qiáng)的氧化性，試寫出該陽離子與SO₂的水溶液反應(yīng)的離子方程式2H₂O⁺+SO₂=4H⁺+SO₄^2-．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E是前四周期原子序數(shù)依次增大的五種元素．A元素原子的核外電子數(shù)等于其電子層數(shù)，則A為H元素；B元素基態(tài)原子有三個能級且各能級電子數(shù)相同，核外電子排布式為1s²2s²2p²，故B為碳元素；A與D可形成兩種常見液態(tài)化合物甲、乙，其原子數(shù)之比分別為1：1和2：1，則D為O元素、甲為H₂O₂、乙為H₂O；C的原子序數(shù)介于碳、氧之間，則C為N元素；E元素原子的K、L層電子數(shù)之和等于其M、N層電子數(shù)之和，原子核外電子數(shù)為（2+8）×2=20，則E為Ca，據(jù)此解答．

解答 解：A、B、C、D、E、F是前四周期原子序數(shù)依次增大的六種元素．A元素原子的核外電子數(shù)等于其電子層數(shù)，則A為H元素；B元素基態(tài)原子有三個能級且各能級電子數(shù)相同，核外電子排布式為1s²2s²2p²，故B為碳元素；A與D可形成兩種常見液態(tài)化合物甲、乙，其原子數(shù)之比分別為1：1和2：1，則D為O元素、甲為H₂O₂、乙為H₂O；C的原子序數(shù)介于碳、氧之間，則C為N元素；E元素原子的K、L層電子數(shù)之和等于其M、N層電子數(shù)之和，原子核外電子數(shù)為（2+8）×2=20，則E為Ca．
（1）同周期自左而右電負(fù)性增大，C、N、O中電負(fù)性最大的元素為O元素，其基態(tài)原子核外電子排布式為1s²2s²2p⁴，核外電子排布式為：1s²2s²2p⁴，
故答案為：1s²2s²2p⁴；
（2）處于一定空間運(yùn)動狀態(tài)的電子在原子核外出現(xiàn)的概率密度分布可用電子云形象化描述，
B為碳元素，基態(tài)原子核外電子排布式為1s²2s²2p²，核外存在2對自旋相反的電子，
故答案為：電子云；2；
（3）以頂點(diǎn)的E²⁺研究，與之等距且最近的E²⁺位于面心，每個頂點(diǎn)為8個晶胞共用，每個面心為2個晶胞共用，故晶體中E²⁺周圍等距且最近的E²⁺有$\frac{3×8}{2}$=12個，
ED的焰色反應(yīng)為磚紅色，許多金屬或它們的化合物都可以發(fā)生焰色反應(yīng)，其原因是：激發(fā)態(tài)的電子躍遷到低能級時，以光的形式釋放能量，
E和B可形成的晶體的晶胞結(jié)構(gòu)與NaCl晶體的相似，但該晶體中含有的啞鈴形C₂^2-的存在，使晶胞沿一個方向拉長，晶體中E²⁺的配位數(shù)為6，該化合物為CaC₂，
故答案為：12；激發(fā)態(tài)的電子躍遷到低能級時，以光的形式釋放能量；6；CaC₂；
（4）用高能射線照射液態(tài)水時，一個水分子能釋放出一個電子，同時產(chǎn)生一種陽離子為H₂O⁺．
①水分子間能形成“網(wǎng)”的原因是：水分子間存在氫鍵，
故答案為：水分子間存在氫鍵；
②由乙分子釋放出電子時產(chǎn)生的一種陽離子具有較強(qiáng)的氧化性，該陽離子與SO₂水溶液反應(yīng)離子方程式為：2H₂O⁺+SO₂=4H⁺+SO₄^2-，
故答案為：2H₂O⁺+SO₂=4H⁺+SO₄^2-．

點(diǎn)評 本題是對物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的考查，涉及元素推斷、電負(fù)性、核外電子排布、晶胞計(jì)算、氫鍵與信息給予題，推斷元素是解題關(guān)鍵，是對學(xué)生綜合能力的考查，難度中等．