Question

2．下表是元素周期表的一部分．表中所列的字母分別代表某一種化學(xué)元素．用元素符號(hào)來(lái)回答以下問(wèn)題．

（1）X的核外電子排布式是：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹．
（2）除了T、X兩種元素外，余下的元素中，第一電離能最小的是Na．電負(fù)性最大的是F．
（3）下列有關(guān)上述元素的說(shuō)法中，正確的是：③⑤（填序號(hào)）
①G單質(zhì)的熔點(diǎn)高于J單質(zhì)，是因?yàn)镚單質(zhì)的金屬鍵較強(qiáng)
②J比X活潑，所以J可以在溶液中置換出X
③將J₂M₂溶于水，要破壞離子鍵和共價(jià)鍵
④RE₃沸點(diǎn)高于QE₄，主要是因?yàn)榍罢呦鄬?duì)分子質(zhì)量較大
⑤一個(gè)Q₂E₄分子中含有五個(gè)σ鍵和一個(gè)π鍵
（4）T可形成+2和+3價(jià)的陽(yáng)離子，其中較穩(wěn)定的是Fe³⁺．原因：Fe²⁺的價(jià)電子排布式是3d⁶，F(xiàn)e³⁺的價(jià)電子排布式是3d⁵，F(xiàn)e³⁺的3d軌道處于半滿狀態(tài)，能量較低，F(xiàn)e³⁺離子穩(wěn)定
（5）R、M的氫化物較穩(wěn)定的是H₂O（填相應(yīng)氫化物的化學(xué)式）．M的單質(zhì)在一定條件下可與R的氫化物反應(yīng)生成R單質(zhì)．請(qǐng)寫(xiě)出相關(guān)的化學(xué)方程式4NH₃+3O₂$\frac{\underline{\;一定條件\;}}{\;}$2N₂+6H₂O．
（6）QM₂在水中的溶解度比NM₂在水中的溶解度要小得多，其原因是：CO₂屬于極性分子，SO₂屬于極性分子，而水屬于極性分子，相似相溶，CO₂在水中溶解性比SO₂在水中的溶解度要小得多．

Answer 1

分析 由元素在周期表中位置可知，E為H、G為L(zhǎng)i、J為Na、T為Fe、X為Cu、Q為C、R為N、M為O、N為S．
（1）X為Cu，原子核外電子數(shù)為29，根據(jù)能量最低原理書(shū)寫(xiě)核外電子排布式；
（2）金屬性越強(qiáng)，第一電離能越小，同周期自左而右電負(fù)性增大、同主族自上而下電負(fù)性減�。�
（3）①G、J單質(zhì)均為金屬晶體，金屬鍵越強(qiáng)，熔沸點(diǎn)越高；
②Na非�；顫姡�與溶液中水發(fā)生反應(yīng)；
③將Na₂O₂溶于水生成氫氧化鈉與氧氣；
④NH₃分子之間存在氫鍵，沸點(diǎn)高于CH₄；
⑤C₂H₄分子含有4個(gè)C-H鍵、1個(gè)C=C雙鍵，單鍵為σ鍵，雙鍵含有1個(gè)σ鍵、1個(gè)π鍵；
（4）T為Fe元素，F(xiàn)e²⁺的價(jià)電子排布式是3d⁶，F(xiàn)e³⁺的價(jià)電子排布式是3d⁵，軌道處于全空、全滿、半滿狀態(tài)時(shí)能量較低，離子穩(wěn)定；
（5）非金屬性越強(qiáng)，對(duì)應(yīng)氫化物越穩(wěn)定；氧氣與氨氣反應(yīng)生成氮?dú)馀c水；
（6）根據(jù)相似相溶原理分析解答．

解答 解：由元素在周期表中位置可知，E為H、G為L(zhǎng)i、J為Na、T為Fe、X為Cu、Q為C、R為N、M為O、N為S．
（1）X為Cu，原子核外電子數(shù)為29，根據(jù)能量最低原理，其核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹；
（2）除Fe、Cu外，Na的金屬性最強(qiáng)，故Na第一電離能最小，同周期自左而右電負(fù)性增大、同主族自上而下電負(fù)性減小，故F元素電負(fù)性最大，故答案為：Na；F；
（3）①G、J單質(zhì)均為金屬晶體，鋰離子半徑小于鈉離子半徑，故Li的金屬鍵更強(qiáng)，熔沸點(diǎn)高于鈉，故正確；
②Na非�；顫�，與溶液中水發(fā)生反應(yīng)，不能置換出Cu，故錯(cuò)誤；
③將Na₂O₂溶于水生成氫氧化鈉與氧氣，要破壞離子鍵和共價(jià)鍵，故正確；
④NH₃分子之間存在氫鍵，沸點(diǎn)高于CH₄，故錯(cuò)誤
⑤C₂H₄分子含有4個(gè)C-H鍵、1個(gè)C=C雙鍵，單鍵為σ鍵，雙鍵含有1個(gè)σ鍵、1個(gè)π鍵，含有5個(gè)σ鍵、1個(gè)π鍵，故正確，
故答案為：③⑤；
（4）T為Fe元素，F(xiàn)e²⁺的價(jià)電子排布式是3d⁶，F(xiàn)e³⁺的價(jià)電子排布式是3d⁵，F(xiàn)e³⁺的3d軌道處于半滿狀態(tài)，能量較低，F(xiàn)e³⁺離子穩(wěn)定，
故答案為：Fe³⁺；Fe²⁺的價(jià)電子排布式是3d⁶，F(xiàn)e³⁺的價(jià)電子排布式是3d⁵，F(xiàn)e³⁺的3d軌道處于半滿狀態(tài)，能量較低，F(xiàn)e³⁺離子穩(wěn)定；
（5）非金屬性O(shè)＞N，故氫化物穩(wěn)定性H₂O＞NH₃，氧氣在一定條件下可與NH₃反應(yīng)生成氮?dú)馀c，反應(yīng)方程式為：4NH₃+3O₂$\frac{\underline{\;一定條件\;}}{\;}$2N₂+6H₂O，
故答案為：H₂O；4NH₃+3O₂$\frac{\underline{\;一定條件\;}}{\;}$2N₂+6H₂O；
（6）CO₂為直線型對(duì)稱結(jié)構(gòu)，屬于極性分子，SO₂中S原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2+$\frac{6-2×2}{2}$=4，有2對(duì)孤電子對(duì)，屬于V形結(jié)構(gòu)，分子中正負(fù)電荷重心不重合，屬于極性分子，而水屬于極性分子，相似相溶，CO₂在水中溶解性比SO₂在水中的溶解度要小得多，
故答案為：CO₂屬于極性分子，SO₂屬于極性分子，而水屬于極性分子，相似相溶，CO₂在水中溶解性比SO₂在水中的溶解度要小得多．

點(diǎn)評(píng) 本題是對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的考查，涉及元素周期表與元素周期律、核外電子排布、電離能、電負(fù)性、晶體類型與性質(zhì)、分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)等，需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)，難度中等．