Question

12．A、B、C都是元素周期表中的短周期元素，它們的核電荷數(shù)依次增大．第2周期元素A原子的核外成對(duì)電子數(shù)是未成對(duì)電子數(shù)的2倍，B原子的最外層p軌道的電子為半滿(mǎn)結(jié)構(gòu)，C是地殼中含量最多的元素．D是第四周期元素，其原子核外最外層電子數(shù)與氫原子相同，其余各層電子均充滿(mǎn)．請(qǐng)用對(duì)應(yīng)的元素符號(hào)或化學(xué)式填空：
（1）A、B、C的第一電離能由小到大的順序?yàn)镃＜O＜N．
（2）A的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物分子中其中心原子采取sp²雜化．
（3）與A、B形成的陰離子（AB^-）互為等電子體的分子有N₂、CO．
（4）基態(tài)D原子的核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹，圖是金屬Ca和D所形成的某種合金的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖，則該合金中Ca和D的原子個(gè)數(shù)比為1：5．
（5）向D的高價(jià)態(tài)硫酸鹽溶液中逐滴滴加B的氫化物水溶液至過(guò)量，先出現(xiàn)藍(lán)色沉淀，最后溶解形成深藍(lán)色的溶液．寫(xiě)出此藍(lán)色沉淀溶解的離子方程式：Cu（OH）₂+4NH3=[Cu（NH₃）₄]²⁺+2OH^-．

Answer 1

分析 A、B、C都是元素周期表中的短周期元素，它們的核電荷數(shù)依次增大，B原子的最外層p軌道的電子為半滿(mǎn)結(jié)構(gòu)，最外層電子排布為2s²2p³，故B為N元素，第2周期元素A原子的核外成對(duì)電子數(shù)是未成對(duì)電子數(shù)的2倍，故原子核外電子排布為1s²2s¹或1s²2s²2p²，結(jié)合（3）能與N元素形成陰離子（AN^-），故A為C元素，C是地殼中含量最高的元素，所以C是O元素，D是第四周期元素，其原子核外最外層電子數(shù)與氫原子相同，其余各層電子均充滿(mǎn)，故D元素原子各層電子數(shù)分別為2、8、18、1，是29號(hào)Cu元素，據(jù)此解答．

解答 解：A、B、C都是元素周期表中的短周期元素，它們的核電荷數(shù)依次增大，B原子的最外層p軌道的電子為半滿(mǎn)結(jié)構(gòu)，最外層電子排布為2s²2p³，故B為N元素，第2周期元素A原子的核外成對(duì)電子數(shù)是未成對(duì)電子數(shù)的2倍，故原子核外電子排布為1s²2s¹或1s²2s²2p²，結(jié)合（3）能與N元素形成陰離子（AN^-），故A為C元素，C是地殼中含量最高的元素，所以C是O元素，D是第四周期元素，其原子核外最外層電子數(shù)與氫原子相同，其余各層電子均充滿(mǎn)，故D元素原子各層電子數(shù)分別為2、8、18、1，是29號(hào)Cu元素，
（1）C、N、S元素是同一周期元素，同一周期元素自左而右第一電離能呈增大趨勢(shì)，但N元素原子2p能級(jí)是半滿(mǎn)穩(wěn)定狀態(tài)，能量較低，第一電離能高于同周期相鄰元素，故第一電離能C＜O＜N，
故答案為：C＜O＜N；
（2）H₂CO₃中C原子最外層電子數(shù)全部成鍵，沒(méi)有孤電子對(duì)，成1個(gè)C=O雙鍵，2個(gè)C-O單鍵，雜化軌道數(shù)目為3，采取sp²雜化，
故答案為：sp²；
（3）將CN^-中C原子及1個(gè)負(fù)電荷換成1個(gè)N原子，可得的等電子體N₂，將N原子及1個(gè)負(fù)電荷換成1個(gè)O原子，可得的等電子體CO，
故答案為：N₂、CO；
（4）D的原子序數(shù)是29，為Cu元素，其原子核外電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹，
由晶胞結(jié)構(gòu)可知，Ca原子處于頂點(diǎn)，晶胞中含有Ca原子數(shù)目為8×$\frac{1}{8}$=1，Cu原子處于晶胞內(nèi)部與面上、面心，晶胞中Cu數(shù)目為1+4×$\frac{1}{2}$+4×$\frac{1}{2}$=5，故該合金中Ca和Cu的原子個(gè)數(shù)比為1：5，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹；1：5；
（5）將氨水滴加到硫酸銅溶液中，首先反應(yīng)生成氫氧化銅沉淀，繼續(xù)滴加氨水，氫氧化銅與氨水反應(yīng)生成四氨合銅絡(luò)離子，反應(yīng)的離子方程式為：Cu（OH）₂+4NH3=[Cu（NH₃）₄]²⁺+2OH^-，
故答案為：Cu（OH）₂+4NH3=[Cu（NH₃）₄]²⁺+2OH^-．

點(diǎn)評(píng) 本題以元素的推斷考查了原子的雜化方式、核外電子排布規(guī)律、電離能、晶胞計(jì)算、配合物等知識(shí)點(diǎn)，注意同一周期元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而呈增大的趨勢(shì)，但第IIA和第IIIA族、第VA族和第VIA族之間異常，為易錯(cuò)點(diǎn)．