Question

4．已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素，它們的核電荷數(shù)A＜B＜C＜D＜E．其中A、B、C是同一周期的非金屬元素．化合物DC離子化合物，D的二價陽離子與C的陰離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)．AC₂為非極性分子．B、C的氫化物的沸點比它們同族相鄰周期元素氫化物的沸點高．E的原子序數(shù)為24，ECl₃能與B、C的氫化物形成六配位的配合物，且兩種配體的物質(zhì)的量之比為2：1，三個氯離子位于外界．請根據(jù)以上情況，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）A、B、C的第一電離能由小到大的順序為C＜O＜N．
（2）B的氫化物的分子空間構(gòu)型是三角錐型，其中心原子采取sp³雜化．
（3）一種由B、C組成的化合物與AC₂互為等電子體，其化學(xué)式式為N₂O．
（4）E的核外電子排布式是1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹，ECl₃與B、C的氫化物形成的配合物的化學(xué)式為[Cr（NH₃）₄（H₂O）₂]Cl₃．
（5）B的最高價氧化物對應(yīng)的水化物的稀溶液與D的單質(zhì)反應(yīng)時，B被還原到最低價，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是4Mg+10HNO₃=4Mg（NO₃）₂+NH₄NO₃+3H₂O．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素，它們的核電荷數(shù)A＜B＜C＜D＜E化合物DC的晶體為離子晶體，D的二價陽離子與C的陰離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，C形成-2價陰離子，且D位于C的下一周期，B、C的氫化物的沸點比它們同族相鄰周期元素氫化物的沸點高，分子中存在氫鍵，C形成-2價陰離子，則C為氧元素，D為鎂元素，核電荷數(shù)B＜C，則B為氮元素；其中A、B、C是同一周期的非金屬元素，AC₂為非極性分子，則A為碳元素；E的原子序數(shù)為24，則E為Cr元素；CrCl₃能與NH₃、H₂O形成六配位的配合物，且兩種配體的物質(zhì)的量之比為2：1，則配體中有4個NH₃、2個H₂O，三個氯離子位于外界，該配合物為[Cr（NH₃）₄（H₂O）₂]Cl₃．

解答 解：A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素，它們的核電荷數(shù)A＜B＜C＜D＜E化合物DC的晶體為離子晶體，D的二價陽離子與C的陰離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，C形成-2價陰離子，且D位于C的下一周期，B、C的氫化物的沸點比它們同族相鄰周期元素氫化物的沸點高，分子中應(yīng)存在氫鍵，C形成-2價陰離子，則C為氧元素，D為鎂元素，核電荷數(shù)B＜C，則B為氮元素；其中A、B、C是同一周期的非金屬元素，AC₂為非極性分子，則A為碳元素；E的原子序數(shù)為24，則E為Cr元素；CrCl₃能與NH₃、H₂O形成六配位的配合物，且兩種配體的物質(zhì)的量之比為2：1，則配體中有4個NH₃、2個H₂O，三個氯離子位于外界，該配合物為[Cr（NH₃）₄（H₂O）₂]Cl₃．
故A為碳元素；B為氮元素；C為氧元素，D為鎂元素，E為Cr元素．
（1）A為碳元素、B為氮元素、C為氧元素，同周期自左而右第一電離能增大，氮元素原子2p能級有3個電子，處于半滿穩(wěn)定狀態(tài)，電子能量低，氮元素第一電離能高于相鄰的元素的，所以第一電離能由小到大的順序為C＜O＜N，
故答案為：C＜O＜N；
（2）B為氮元素，其氫化物為NH₃，分子中含有3個N-H鍵，N原子有1對孤對電子對，雜化軌道數(shù)為4，N原子采取sp³雜化，空間構(gòu)型為三角錐型，
故答案為：三角錐型；sp³；
（3）化合物AC₂是CO₂，一種由N元素、O元素化合物與CO₂互為等電子體，其化學(xué)式為N₂O，故答案為：N₂O；
（4）E為Cr元素，原子序數(shù)為24，原子核外有24個電子，核外電子排布式是 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹；CrCl₃能與NH₃、H₂O形成六配位的配合物，且兩種配體的物質(zhì)的量之比為2：1，則配體中有4個NH₃、2個H₂O，三個氯離子位于外界，該配合物為[Cr（NH₃）₄（H₂O）₂]Cl₃，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹；[Cr（NH₃）₄（H₂O）₂]Cl₃；
（5）B的最高價氧化物對應(yīng)的水化物為HNO₃，D的單質(zhì)為Mg，HNO₃稀溶液與Mg反應(yīng)時，N元素被還原到最低價，則生成NH₄NO₃，Mg被氧化為Mg（NO₃）₂，令NH₄NO₃，Mg（NO₃）₂的化學(xué)計量數(shù)分別為x、y，則根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒有[5-（-3）]×x=2y，所以x：y=4：1，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是4Mg+10HNO₃=4Mg（NO₃）₂+NH₄NO₃+3H₂O，
故答案為：4Mg+10HNO₃=4Mg（NO₃）₂+NH₄NO₃+3H₂O．

點評 題目綜合性較大，涉及結(jié)構(gòu)性質(zhì)越位置關(guān)系、元素周期律、電子式與核外電子排布、配合物與雜化理論、分子結(jié)構(gòu)，氧化還原反應(yīng)等，難度中等，是物質(zhì)結(jié)構(gòu)的綜合性題目，是對學(xué)生綜合能力的考查，氫化物的沸點比它們同族相鄰周期元素氫化物的沸點高是推斷的突破口．