Question

15．已知A、B、C、D、E五種元素的原子序數(shù)依次遞增，A、B、C、D位于短周期．A是原子半徑最小的元素；B的基態(tài)原子中電子占據(jù)三種能量不同的原子軌道，且每種軌道中的電子總數(shù)相同；D原子的核外成對電子數(shù)是未成對電子數(shù)的3倍；E有“生物金屬”之稱，E⁴⁺和氬原子的核外電子排布相同．A、B、D三種元素組成的一種化合物M是新裝修居室中常含有的一種有害氣體，A、B兩種元素組成的原子個數(shù)之比為1：1的化合物N是常見的有機溶劑．
請回答下列問題（答題時，A、B、C、D、E用所對應(yīng)的元素符號表示）：
（1）E的基態(tài)原子的價電子排布式為3d²4s²；C的基態(tài)原子軌道表示式是．
（2）B、C、D三種元素的第一電離能由小到大的順序為C＜O＜N．
（3）A、B、C、D、E幾種元素中電負性最大的是O（填元素符號），D元素的原子核外有8種不同運動狀態(tài)的電子．
（4）B₂A₂分子中σ鍵和π鍵的個數(shù)之比為3：2．
（5）下列敘述正確的是bd（填序號）．
a． M分子中含有4個σ鍵             b． N分子中含有極性鍵和非極性鍵
c． B的氫化物比C的氫化物更穩(wěn)定     d． BD₂的鍵角為180°，分子呈直線形．
（6）由A C兩元素組成的化合物中氫元素的質(zhì)量分數(shù)為12.5%，相對分子質(zhì)量為32，結(jié)構(gòu)分析發(fā)現(xiàn)該分子結(jié)構(gòu)中只有單鍵．
①該化合物的結(jié)構(gòu)式為．
②若該物質(zhì)與液態(tài)雙氧水恰好完全反應(yīng)，產(chǎn)生兩種無毒又不污染環(huán)境的氣態(tài)物質(zhì)，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式N₂H₄+2H₂O₂═N₂↑+4H₂O．

Answer 1

分析 A是原子半徑最小的元素，應(yīng)為H元素；B的基態(tài)原子中電子占據(jù)三種能量不同的原子軌道，且每種軌道中的電子總數(shù)相同，電子排布為1s²2s²2p²，為C元素，D原子的核外成對電子數(shù)是未成對電子數(shù)的3倍，為O元素，軌道表達式為，則C為N元素；E有“生物金屬”之稱，E⁴⁺離子和氬原子的核外電子排布相同，E原子核外電子數(shù)為18+4=22，故E為Ti，A、B、D三種元素組成的一種化合物M是新裝修居室中常含有的一種有害氣體，為HCHO，A、B兩種元素組成的原子個數(shù)之比為1：1的化合物N是常見的有機溶劑，為苯，結(jié)合對應(yīng)物質(zhì)的性質(zhì)以及題目要求解答該題．

解答 解：A是原子半徑最小的元素，應(yīng)為H元素；B的基態(tài)原子中電子占據(jù)三種能量不同的原子軌道，且每種軌道中的電子總數(shù)相同，電子排布為1s²2s²2p²，為C元素，D原子的核外成對電子數(shù)是未成對電子數(shù)的3倍，為O元素，軌道表達式為，則C為N元素；E有“生物金屬”之稱，E⁴⁺離子和氬原子的核外電子排布相同，E原子核外電子數(shù)為18+4=22，故E為Ti，A、B、D三種元素組成的一種化合物M是新裝修居室中常含有的一種有害氣體，為HCHO，A、B兩種元素組成的原子個數(shù)之比為1：1的化合物N是常見的有機溶劑，為苯，
（1）E為Ti元素，原子核外電子數(shù)為22，基態(tài)原子的外圍電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d²4s²，價電子排布式為3d²4s²，C為O元素，軌道表達式為，
故答案為：3d²4s²；；
（2）N原子最外層p電子半滿，為穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，非金屬性強的第一電離能大，則第一電離能由小到大的順序為C＜O＜N，故答案為：C＜O＜N；
（3）周期表中同周期元素從左到右電負性逐漸增強，同主族從上到下電負性逐漸減小，則電負性最大的為O，O原子核外有8個電子，運動狀態(tài)各不相同，
故答案為：O；8；
（4）H-C≡CC-H中含有3個σ鍵，2個π鍵，則比值為3：2，故答案為：3：2；
（5）a． M為HCHO，分子中含有3個σ鍵，故a錯誤；            
b． N為苯，分子中含有極性鍵和非極性鍵，C-H鍵為極性鍵，C-C鍵為非極性，故b正確；
c．非金屬性N＞C，元素的非金屬性越強，對應(yīng)的氫化物越穩(wěn)定，故c錯誤；    
d． CO₂為直線形分子，鍵角為180°，故正確．
故答案為：bd；
（6）①該氮氫化合物中N（H）=$\frac{32×12.5%}{1}$=4，故分子中N（N）=$\frac{32-4}{14}$=2，該氮氫化合物為N₂H₄，分子中氫原子之間形成1對共用電子對，氫原子與氮原子之間形成1對共用電子對，其電子式為，結(jié)構(gòu)式為，
故答案為：；
 ②N₂H₄與液態(tài)雙氧水恰好完全反應(yīng)，產(chǎn)生兩種無毒又不污染環(huán)境的物質(zhì)，則生成氮氣與水，該反應(yīng)化學(xué)方程式為：N₂H₄+2 H₂O₂═N₂↑+4H₂O，
故答案為：N₂H₄+2 H₂O₂═N₂↑+4H₂O．

點評 本題考查位置、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系及應(yīng)用，為高頻考點，把握元素的位置、性質(zhì)推斷元素為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析、推斷及應(yīng)用能力的綜合考查，（5）為解答的難點，題目難度中等．