Question

14．已知A、B、C、D、E、F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＜F，其中A、B、C是同一周期的非金屬元素．化合物DC的晶體為離子晶體，D的二價(jià)陽離子與C的陰離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)．A、C兩元素可形成非極性分子AC₂．E、F兩元素同周期且原子序數(shù)相差2，E的原子序數(shù)為26．請(qǐng)根據(jù)以上情況，回答下列問題：（答題時(shí)，A、B、C、D、E、F用所對(duì)應(yīng)的元素符號(hào)表示）
（1）A、B、C的第一電離能由小到大的順序?yàn)镃＜O＜N．
（2）B的氫化物的分子空間構(gòu)型是三角錐形．
（3）寫出化合物AC₂的結(jié)構(gòu)式O=C=O；一種由B、C組成的化合物與AC₂互為等電子體，其化學(xué)式為N₂O．
（4）E原子的核外電子排布式是1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，
（5）B的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的稀溶液與D的單質(zhì)反應(yīng)時(shí)，B被還原到最低價(jià)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是4Mg+10HNO₃=4Mg（NO₃）₂+NH₄NO₃+3H₂O．
（6）若A與B兩元素組成的晶體M，已知M具有與A元素形成的晶體相似的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，請(qǐng)你判斷晶體M與A元素的晶體硬度大小關(guān)系是：M＞A晶體（填＞、＜、=），并說明理由：原子半徑C＞N，原子半徑越大，共價(jià)鍵鍵長(zhǎng)越長(zhǎng)，則鍵能越小，對(duì)應(yīng)的原子晶體熔沸點(diǎn)越低．

Answer 1

分析 已知A、B、C、D、E、F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＜F，化合物DC的晶體為離子晶體，D的二價(jià)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(jià)陰離子，且D位于C的下一周期，短周期元素MgO符合，則C為O，D為Mg，A、C兩元素可形成非極性分子AC₂．應(yīng)為CO₂，則A為C，可知B為N元素，E、F兩元素同周期且原子序數(shù)相差2，E的原子序數(shù)為26，應(yīng)為Fe，則F為Ni，結(jié)合對(duì)應(yīng)單質(zhì)、化合物的性質(zhì)以及元素周期率解答該題．

解答 解：已知A、B、C、D、E、F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＜F，化合物DC的晶體為離子晶體，D的二價(jià)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(jià)陰離子，且D位于C的下一周期，短周期元素MgO符合，則C為O，D為Mg，A、C兩元素可形成非極性分子AC₂．應(yīng)為CO₂，則A為C，可知B為N元素，E、F兩元素同周期且原子序數(shù)相差2，E的原子序數(shù)為26，應(yīng)為Fe，則F為Ni，
（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呈增大趨勢(shì)，氮元素原子2p能級(jí)有3個(gè)電子，處于半滿穩(wěn)定狀態(tài)，電子能量低，第一電離能高于同周期相鄰的元素，所以第一電離能由小到大的順序?yàn)镃＜O＜N，
故答案為：C＜O＜N；
（2）B為氮元素，其氫化物為NH₃，形成3個(gè)δ鍵，且有1個(gè)孤電子對(duì)，為三角錐形，故答案為：三角錐形；
（3）化合物AC₂是CO₂，分子中碳原子與氧原子之間形成2對(duì)共用電子對(duì)，結(jié)構(gòu)式為O=C=C；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：O=C=O；N₂O；
（4）E為Fe元素，原子序數(shù)為26，原子核外有26個(gè)電子，核外電子排布式是 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²；
（5）B的最高價(jià)氧化物對(duì)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(shí)，N元素被還原到最低價(jià)，則生成NH₄NO₃，Mg被氧化為Mg（NO₃）₂，令NH₄NO₃、Mg（NO₃）₂的化學(xué)計(jì)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；
（6）若C與N兩元素組成的晶體M，已知M具有與C元素形成的晶體相似的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，則為原子晶體，因原子半徑C＞N，原子半徑越大，共價(jià)鍵鍵長(zhǎng)越長(zhǎng)，則鍵能越小，對(duì)應(yīng)的原子晶體熔沸點(diǎn)越低，
故答案為：＞；原子半徑C＞N，原子半徑越大，共價(jià)鍵鍵長(zhǎng)越長(zhǎng)，則鍵能越小，對(duì)應(yīng)的原子晶體熔沸點(diǎn)越低．

點(diǎn)評(píng) 本題是對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的考查，為高考常見題型，涉及結(jié)構(gòu)性質(zhì)位置關(guān)系、電離能、電子式與核外電子排布、氧化還原反應(yīng)等，難度中等，是對(duì)學(xué)生綜合能力的考查，氫化物的沸點(diǎn)比它們同族相鄰周期元素氫化物的沸點(diǎn)高是推斷的突破口．