Question

18．a、b、c、d是四種原子序數(shù)依次增大的短周期元素．a(chǎn)原子的電子層數(shù)為n，核內(nèi)質(zhì)子數(shù)是2n²-1，最外層電子數(shù)為2n+l；b、d同主族，能形成兩種中學(xué)常見的化合物；c與b組成的化合物是一種兩性氧化物，工業(yè)上通過電解該化合物可冶煉c單質(zhì)；e原子有四個(gè)能層，其未成對(duì)電子數(shù)在同周期是最多的．回答下列問題：
（l）a在周期表中的位置第二周期VA族；e的基態(tài)原子價(jià)電子排布式為3d⁵4s¹．
（2）b、c、d原子的第一電離能由大到小的順序是O＞S＞Al（用元素符號(hào)回答）．
（3）a和b形成的離子W呈平面正三角形，其中心原子的雜化類型為sp²雜化；a、b、d氣態(tài)氫化物最穩(wěn)定的是H₂O（寫化學(xué)式）．
（4）元素c與Fe構(gòu)成合金的晶胞如圖，該合金的化學(xué)式為AlFe₂．
（5）將b、d組成的極性分子通入含少量W離子的BaCl₂水溶液中，有NO氣體生成．發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為3SO₂+2NO₃^-+3Ba^2-+2H₂O=3BaSO₄↓+2NO↑+4H⁺．．

Answer 1

分析 a、b、c、d是四種原子序數(shù)依次增大的短周期元素．a(chǎn)原子的電子層數(shù)為n，核內(nèi)質(zhì)子數(shù)是2n²-1，最外層電子數(shù)為2n+l，若n=3，則a為Cl，b、c、d不能都處于短周期，不符合題意，則n=2，a為N元素；b、d同主族，能形成兩種中學(xué)常見的化合物，則b為O元素、d為S元素；c與b組成的化合物是一種兩性氧化物，工業(yè)上通過電解該化合物可冶煉c單質(zhì)，則c為Al；e原子有四個(gè)能層，其未成對(duì)電子數(shù)在同周期是最多的，外圍電子排布為3d⁵4s¹，則e為Cr．

解答 解：a、b、c、d是四種原子序數(shù)依次增大的短周期元素．a(chǎn)原子的電子層數(shù)為n，核內(nèi)質(zhì)子數(shù)是2n²-1，最外層電子數(shù)為2n+l，若n=3，則a為Cl，b、c、d不能都處于短周期，不符合題意，則n=2，a為N元素；b、d同主族，能形成兩種中學(xué)常見的化合物，則b為O元素、d為S元素；c與b組成的化合物是一種兩性氧化物，工業(yè)上通過電解該化合物可冶煉c單質(zhì)，則c為Al；e原子有四個(gè)能層，其未成對(duì)電子數(shù)在同周期是最多的，外圍電子排布為3d⁵4s¹，則e為Cr．
（l）a為N元素，在周期表中的位置：第二周期VA族；原子有四個(gè)能層，其未成對(duì)電子數(shù)在同周期是最多的，價(jià)電子電子排布式為3d⁵4s¹，
故答案為：第二周期VA族；3d⁵4s¹；
（2）同周期隨原子序數(shù)增大，元素第一電離能呈增大趨勢(shì)，同主族自上而下元素第一電離能減小，故原子的第一電離能由大到小的順序是：O＞S＞Al，
故答案為：O＞S＞Al；
 （3）a和b形成的離子W呈平面正三角形，中心原子雜化軌道數(shù)目為3，其中心原子的雜化類型為 sp²雜化，由于非金屬性O(shè)＞N、O＞S，故氫化物中H₂O最穩(wěn)定，
故答案為：sp²雜化；H₂O；
（4）晶胞中Al原子數(shù)目為8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，晶胞中Fe原子數(shù)目為8，則該合金的化學(xué)式為AlFe₂，
故答案為：AlFe₂；
（5）a和b形成的離子W呈平面正三角形，則W為NO₃^-，b、d組成的極性分子為SO₂，SO₂通入含少量NO₃^-離子的BaCl₂水溶液中，有NO氣體生成．發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：3SO₂+2NO₃^-+3Ba^2-+2H₂O=3BaSO₄↓+2NO↑+4H⁺，
故答案為：3SO₂+2NO₃^-+3Ba^2-+2H₂O=3BaSO₄↓+2NO↑+4H⁺．

點(diǎn)評(píng) 本題是對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的考查，涉及核外電子排布、電離能、雜化方式與空間構(gòu)型、晶胞計(jì)算、氧化還原反應(yīng)等，熟練掌握元素化合物性質(zhì)，掌握雜化方式與微�？臻g構(gòu)型關(guān)系．