Question

20．已知A、B、C、D四種短周期元素的核電荷數(shù)依次增大．A原子s軌道電子數(shù)是p軌道電子數(shù)的兩倍，C原子的L能層中有兩對(duì)成對(duì)電子，C、D同主族． E、F是第四周期元素，且E位于周期表中ds區(qū)，F(xiàn)原子核外有33種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子．根據(jù)以上信息用相應(yīng)的元素符號(hào)填空：
（1）E⁺核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰，F(xiàn)C₄^3-離子的空間構(gòu)型為正四面體，與其互為等電子體的一種有機(jī)分子為CCl₄（填化學(xué)式）．
（2）B元素所在周期第一電離能最大的元素是Be（填元素符號(hào)）．
（3）D所在周期元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物中，酸性最強(qiáng)的是HClO₄（填化學(xué)式）；能導(dǎo)電的A單質(zhì)與B、D、E的單質(zhì)形成的晶體相比較，熔點(diǎn)由高到低的排列順序是C＞Cu＞S＞N₂（填化學(xué)式）．
（4）已知EDC₄溶液中滴入氨基乙酸鈉（H₂N-CH₂-COONa）即可得到配合物A．其結(jié)構(gòu)如圖所示：
①配合物A中碳原子的軌道雜化類型為sp³、sp² ．
②1mol氨基乙酸鈉（H₂N-CH₂-COONa）含有σ鍵的數(shù)目為8×6.02×10²³．
（5）化合物F₂C₃常用于標(biāo)定未知濃度的酸性KMnO₄溶液，反應(yīng)生成F的最高價(jià)含氧酸，該反應(yīng)的離子方程式是5As₂O₃+4MnO₄^-+9H₂O+12H⁺═10H₃AsO₄+4Mn²⁺．

Answer 1

分析 A、B、C、D四種短周期元素的核電荷數(shù)依次增大，A原子s軌道電子數(shù)是p軌道電子數(shù)的兩倍，原子核外電子排布為1s²2s²2p²，則A為碳元素；C原子的L能層中有兩對(duì)成對(duì)電子，原子核外電子排布式為1s²2s²2p⁴，則C為O元素；B的原子序數(shù)介于碳、氧之間，則B為N元素；C、D同主族，則D為S元素； E、F是第四周期元素，且E位于周期表中ds區(qū)，結(jié)合（1）可以形成E⁺，則E為Cu；F原子核外有33種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子，則F為As．

解答 解：A、B、C、D四種短周期元素的核電荷數(shù)依次增大，A原子s軌道電子數(shù)是p軌道電子數(shù)的兩倍，原子核外電子排布為1s²2s²2p²，則A為碳元素；C原子的L能層中有兩對(duì)成對(duì)電子，原子核外電子排布式為1s²2s²2p⁴，則C為O元素；B的原子序數(shù)介于碳、氧之間，則B為N元素；C、D同主族，則D為S元素； E、F是第四周期元素，且E位于周期表中ds區(qū)，結(jié)合（1）可以形成E⁺，則E為Cu；F原子核外有33種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子，則F為As．
（1）Cu⁺核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰，AsO₄^3-離子中As原子孤電子對(duì)數(shù)=$\frac{5+3-2×4}{2}$=0，價(jià)層電子對(duì)數(shù)4+0=4，故為正四面體構(gòu)型，與其互為等電子體的一種有機(jī)分子為CCl₄，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰；正四面體；CCl₄；
（2）N元素所在周期第一電離能最大的元素是Ne，故答案為：Ne；
（3）S所在周期元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物中，酸性最強(qiáng)的是HClO₄；能導(dǎo)電的A單質(zhì)為石墨，屬于混合晶體，沸點(diǎn)很高，氮?dú)獬�溫下為氣體，硫?yàn)榉肿泳�體，沸點(diǎn)比較低，Cu為金屬晶體，沸點(diǎn)比硫單質(zhì)高，熔點(diǎn)由高到低的排列順序是C＞Cu＞S＞N₂，
故答案為：HClO₄；C＞Cu＞S＞N₂；
（4）①亞甲基中C原子形成4個(gè)σ鍵、C=O中C原子形成3個(gè)σ鍵，均沒有孤對(duì)電子，碳原子的軌道雜化類型為sp³、sp² ，故答案為：sp³、sp² ；
②1mol氨基乙酸鈉（H₂N-CH₂-COONa）含有8molσ鍵，即含有8×6.02×10²³個(gè)σ鍵，
故答案為：8×6.02×10²³；
（5）化合物As₂O₃常用于標(biāo)定未知濃度的酸性KMnO₄溶液，反應(yīng)生成H₃AsO₄，該反應(yīng)的離子方程式是：5As₂O₃+4MnO₄^-+9H₂O+12H⁺═10H₃AsO₄+4Mn²⁺，
故答案為：5As₂O₃+4MnO₄^-+9H₂O+12H⁺═10H₃AsO₄+4Mn²⁺．

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、雜化方式與空間構(gòu)型判斷、電離能、等電子體、晶體類型與熔沸點(diǎn)、化學(xué)鍵等，推斷元素是解題關(guān)鍵，（2）為易錯(cuò)點(diǎn)，學(xué)生容易忽略稀有氣體，（3）中熔沸點(diǎn)比較基本屬于識(shí)記問題，需要學(xué)生熟練掌握基礎(chǔ)知識(shí)．