Question

6．有A、B、C、D、E五種元素，原子序數(shù)依次增大．A是短周期中族序數(shù)等于周期數(shù)的非金屬元素；B元素的原子既不易失去也不易得到電子，其基態(tài)原子中每種能級(jí)電子數(shù)相同；C元素的價(jià)電子構(gòu)型為nsⁿnpⁿ⁺¹；D的最外層電子數(shù)與電子層數(shù)之比為3：1；E元素是我國(guó)最早使用的合金的主要成分元素．
（1）E元素在周期表中的位置第4周期IB族；E元素價(jià)電子排布式為3d¹⁰4s¹．
（2）A分別與B、C、D能形成電子總數(shù)為10的化合物，它們的沸點(diǎn)由高到低的順序是H₂O、NH₃、CH₄（寫分子式）．
（3）A與D形成的含有非極性鍵的分子的電子式為，其中中心原子的雜化方式為sp³．
（4）B、C、D三種元素的第一電離能由大到小的順序是N＞O＞C（用元素符號(hào)表示）．
（5）含有A、C、D三種元素的化合物有多種，常溫下，水溶液PH＞7且能抑制水電離的弱電解質(zhì)是NH₃•H₂O，水溶液PH＜7且能促進(jìn)水電離的強(qiáng)電解質(zhì)是NH₄NO₃，將這兩種化合物按物質(zhì)的量之比1：1混合于水中，所得水溶液PH=10，該溶液中離子濃度由大到小的順序?yàn)閏（NH₄⁺）＞c（NO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）．
（6）已知在25℃、101kPa下：ABC（aq）+A₂D（1）=BC^-（aq）+A₃D⁺（aq）△H=+45.6kJ•mol^-1
A₃D⁺（aq）+DA^-（aq）=2A₂D（1）△H=-57.3kJ•mol^-1
則在25℃、101kPa的稀溶液中，ABC與DA^-反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是（以離子方程式表示）：HCN（aq）+OH^-（aq）═CN^-（aq）+H₂O（1）△H=-11.7kJ•mol^-1．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E五種元素的原子序數(shù)依次增大，A是短周期中族序數(shù)等于周期數(shù)的非金屬元素，則A為H元素；B元素的原子既不易失去也不易得到電子，其基態(tài)原子中每種能級(jí)電子數(shù)相同，則B為碳元素；C 元素的價(jià)電子構(gòu)型為nsⁿnpⁿ⁺¹，由于s能級(jí)最多容納2個(gè)電子，且p能級(jí)容納電子，故n=2，則C為N元素；D 的最外層電子數(shù)與電子層數(shù)之比為3：1，原子只能有2個(gè)電子層，最外層電子數(shù)為6，故D為O元素；E元素是我國(guó)最早使用的合金的主要成分元素，則E為Cu，據(jù)此解答．

解答 解：A、B、C、D、E五種元素的原子序數(shù)依次增大，A是短周期中族序數(shù)等于周期數(shù)的非金屬元素，則A為H元素；B元素的原子既不易失去也不易得到電子，其基態(tài)原子中每種能級(jí)電子數(shù)相同，則B為碳元素；C 元素的價(jià)電子構(gòu)型為nsⁿnpⁿ⁺¹，由于s能級(jí)最多容納2個(gè)電子，且p能級(jí)容納電子，故n=2，則C為N元素；D 的最外層電子數(shù)與電子層數(shù)之比為3：1，原子只能有2個(gè)電子層，最外層電子數(shù)為6，故D為O元素；E元素是我國(guó)最早使用的合金的主要成分元素，則E為Cu．
（1）E為Cu元素，價(jià)電子排布式為3d¹⁰4s¹，在元素周期表中的位置：第4周期IB族，
故答案為：第4周期IB族；3d¹⁰4s¹；
（2）A分別與B、C、D能形成電子總數(shù)為10的化合物，分別為CH₄、NH₃、H₂O，常溫下水為液態(tài)，其它兩種為氣體，故水的沸點(diǎn)最高，而氨氣分子之間存在氫鍵，沸點(diǎn)高于甲烷的，故它們的沸點(diǎn)由高到低的順序是H₂O、NH₃、CH₄，
故答案為：H₂O、NH₃、CH₄；
（3）A與D形成的含有非極性鍵的分子為H₂O₂，電子式為，分子中O原子形成2個(gè)σ 鍵、含有2對(duì)孤對(duì)電子，雜化軌道數(shù)目為4，O原子的雜化方式為sp³，
故答案為：；sp³；
（4）同周期隨原子序數(shù)增大，第一電離能呈增大趨勢(shì)，但N原子2P能級(jí)為半滿穩(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：N＞O＞C，
故答案為：N＞O＞C；
（5）含有H、N、O三種元素的化合物有多種，常溫下，水溶液PH＞7且能抑制水電離的弱電解質(zhì)是NH₃•H₂O，水溶液PH＜7且能促進(jìn)水電離的強(qiáng)電解質(zhì)是NH₄NO₃，將這兩種化合物按物質(zhì)的量之比1：1混合于水中，所得水溶液pH=10，溶液呈堿性，說(shuō)明一水合氨的電離程度大于銨根離子的水解程度，該溶液中離子濃度由大到小的順序?yàn)椋篶（NH₄⁺）＞c（NO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），
故答案為：NH₃•H₂O；NH₄NO₃；c（NH₄⁺）＞c（NO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；
（6）已知在25℃、101kPa 下：HCN（aq）+H₂O（1）═CN^-（aq）+H₃ O⁺（aq）△H=+45.6kJ•mol^-1
H₃ O⁺（aq）+OH^-（aq）═2H₂O（1）△H=-57.3kJ•mol^-1
兩熱化學(xué)方程式相加可得：HCN（aq）+OH^-（aq）═CN^-（aq）+H₂O（1）△H=-11.7kJ•mol^-1
故答案為：HCN（aq）+OH^-（aq）═CN^-（aq）+H₂O（1）△H=-11.7kJ•mol^-1．

點(diǎn)評(píng) 本題考查結(jié)構(gòu)性質(zhì)位置關(guān)系綜合考查，推斷元素是解題關(guān)鍵，注意理解掌握同周期第一電離能異常原因，理解掌握利用蓋斯定律進(jìn)行熱化學(xué)方程式書寫、反應(yīng)熱計(jì)算等，難度中等．