Question

3．A，B，C，D，E，F(xiàn)，N是位于元素周期表前四周期原子序數(shù)依次增大的七種元素．已知：①A是周期表中原子半徑最小的元素．A，D位于同一主族；②B和C兩種元素在周期表中位置相鄰，在不同條件下可形成BC和BC₂兩種氣態(tài)化合物：③E的最外層電子數(shù)是C的價(jià)電子數(shù)的一半； ④F的單質(zhì)是一種淡黃色固體；⑤N屬于過渡元素，是日常生話中應(yīng)用最廣泛的金屬之一，且N有-種氧化物可用作紅色油漆．
請(qǐng)回答下列問題：
（1）E在周期表中的位置第三周期ⅢA族，N基態(tài)原子的價(jià)電子排布式是3d⁶4s²；
（2）C和F結(jié)合成的FC₄^2-中，中心原子的雜化類型是sp³，BA₃分子中的B-A共價(jià)鍵的鍵能大于（填“大于”或“小于”）A₂F分子中的A-F共價(jià)鍵的鍵能；
（3）0.5mol單質(zhì)A在氧氣中燃燒生成H₂O（l）放出142.9KJ的熱量，請(qǐng)寫出單質(zhì)A燃燒熱的熱化學(xué)方程式H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（l）△H=-285.8kJ/mol．
（4）由D，F(xiàn)兩種元素形成的化合物溶于水pH＞7．其水溶液中離子濃度大小關(guān)系為c（Na⁺）＞c（S^2-）＞c（OH^-）＞c（HS^-）＞c（H⁺）．
（5）在堿性環(huán)境下，N（OH）₃遇KClO溶液可得到一種高效的多功能水處理劑K₂NO₄，此反成的離子方程式是Fe（OH）₃+3ClO^-+OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E、F、N是位于元素周期表前四周期原子序數(shù)依次增大的七種元素．N屬于過渡元素，是日常生話中應(yīng)用最廣泛的金屬之一，且N有一種氧化物可用作紅色油漆，則N為Fe；F的單質(zhì)是一種淡黃色固體，則F為S元素；A是周期表中原子半徑最小的元素，則A為H元素，A、D位于同一主族，原子序數(shù)相差大于2，故D為Na；E的最外層電子數(shù)是C的價(jià)電子數(shù)的一半，C原子最外層電子數(shù)為偶數(shù)，B和C兩種元素在周期表中位置相鄰，在不同條件下可形成BC和BC₂兩種氣態(tài)化合物，則B為N元素、C為O元素，E原子最外層電子數(shù)為3，結(jié)合原子序數(shù)可知E為Al．

解答 解：A、B、C、D、E、F、N是位于元素周期表前四周期原子序數(shù)依次增大的七種元素．N屬于過渡元素，是日常生話中應(yīng)用最廣泛的金屬之一，且N有一種氧化物可用作紅色油漆，則N為Fe；F的單質(zhì)是一種淡黃色固體，則F為S元素；A是周期表中原子半徑最小的元素，則A為H元素，A、D位于同一主族，原子序數(shù)相差大于2，故D為Na；E的最外層電子數(shù)是C的價(jià)電子數(shù)的一半，C原子最外層電子數(shù)為偶數(shù)，B和C兩種元素在周期表中位置相鄰，在不同條件下可形成BC和BC₂兩種氣態(tài)化合物，則B為N元素、C為O元素，E原子最外層電子數(shù)為3，結(jié)合原子序數(shù)可知E為Al．
（1）E為Al，在周期表中的位置：第三周期ⅢA族，N為Fe，基態(tài)原子的價(jià)電子排布式是：3d⁶4s²，
故答案為：第三周期ⅢA族；3d⁶4s²；
（2）C和F結(jié)合成的SO₄^2-中S原子雜化軌道數(shù)目為4+$\frac{6+2-2×4}{2}$=4，硫原子雜化類型是sp³，
N原子半徑小于S原子半徑，故N-H鍵的鍵長比S-H鍵的鍵長短，則NH₃分子中的N-H共價(jià)鍵的鍵能大于H₂S分子中的S-H共價(jià)鍵的鍵能，
故答案為：sp³；大于；
（3）0.5mol單質(zhì)氫氣在氧氣中燃燒生成H₂O（l）放出142.9KJ的熱量，1mol氫氣燃燒放出的熱量為142.9kJ×$\frac{1mol}{0.5mol}$=285.9kJ，氫氣燃燒熱的熱化學(xué)方程式為：H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（l）△H=-285.8kJ/mol，
故答案為：H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（l）△H=-285.8kJ/mol；
（4）由Na、S兩種元素形成的化合物為Na₂S，溶于水pH＞7，溶液中S^2-水解，第一步水解遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于第二步水解，而溶液中氫氧根離子源于S^2-、HS^-水解以及水的電離，其水溶液中離子濃度大小關(guān)系為：c（Na⁺）＞c（S^2-）＞c（OH^-）＞c（HS^-）＞c（H⁺），
故答案為：c（Na⁺）＞c（S^2-）＞c（OH^-）＞c（HS^-）＞c（H⁺）；
（5）在堿性環(huán)境下，F(xiàn)e（OH）₃遇KClO溶液可得到一種高效的多功能水處理劑K₂FeO₄，此反成的離子方程式是：Fe（OH）₃+3ClO^-+OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O，
故答案為：Fe（OH）₃+3ClO^-+OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題以元素推斷為載體，考查核外電子排布、雜化方式、共價(jià)鍵、熱化學(xué)方程式書寫、離子濃度大小比較、面上方程式書寫等，需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)，是對(duì)學(xué)生綜合能力的考查．