Question

下表是元素周期表的一部分．表中所列的字母分別代表一種化學元素．
試回答下列問題：
（1）請寫出H的單質與二氧化碳反應的方程式

 

．
（2）G、H和I的第一電離能數(shù)值由大到小的順序為：

 

（用元素符號作答）．
（3）BD₃晶體中氮以D₃^-存在，根據(jù)等電子原理，D₃^-與CE₂互為等電子體，請寫出D₃^-分子結構式

 

（用元素符號回答）
（4）元素M的化合物（MO₂Cl₂）在有機合成中可作氧化劑或氯化劑，能與許多有機物反應．請回答下列問題：
①與M同周期的所有元素的基態(tài)原子中最外層電子數(shù)與M原子相同的元素還有

 

（填元素符號），其中一種金屬的晶胞結構如圖所示，該晶胞中含有金屬原子的數(shù)目為

 

．
②MO₂Cl₂常溫下為深紅色液體，能與CCl₄、CS₂等互溶，據(jù)此可判斷MO₂Cl₂是

 

（填“極性”或“非極性”）分子．CCl₄、CS₂的分子空間構型分別是

 

．

Answer 1

考點：元素周期律和元素周期表的綜合應用

專題：元素周期律與元素周期表專題

分析：由元素在周期表中位置，可知A為氫、B為Li、C為碳、D為氮、E為氧、F為氟、G為Na、H為Mg、I為Al、J為Si、K為硫、L為Cl、M為Cr、N為Fe、R為He、T為Ne．
（1）Mg在二氧化碳中燃燒生成MgO與碳；
（2）同周期自左而右第一電離能呈增大確定，但元素原子各軌道處于半滿、全滿、全空時，能量較低，第一電離能高于同周期相鄰元素；
（3）N₃^-與CO₂互為等電子體，二者結構相似，N₃^-離子中間N原子與另外2個N原子之間分別形成2對共用電子對；
（4）①與Cr同周期的所有元素的基態(tài)原子中最外層電子數(shù)與M原子相同的元素K、Cu；根據(jù)均攤法計算晶胞中含有金屬原子的數(shù)目；
②MO₂Cl₂常溫下為深紅色液體，熔點低，能與CCl₄、CS₂等互溶，結合相似相溶可判斷MO₂Cl₂是非極性分子；計算中心原子價層電子對數(shù)、孤電子對，進而確定分子空間構型．

解答： 解：由元素在周期表中位置，可知A為氫、B為Li、C為碳、D為氮、E為氧、F為氟、G為Na、H為Mg、I為Al、J為Si、K為硫、L為Cl、M為Cr、N為Fe、R為He、T為Ne．
（1）Mg在二氧化碳中燃燒生成MgO與碳，反應方程式為：2Mg+CO₂

點燃  .

MgO+C，故答案為：2Mg+CO₂

點燃  .

MgO+C；
（2）同周期自左而右第一電離能呈增大確定，但Mg元素原子各軌道處于全滿穩(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：Mg＞Al＞Na，故答案為：Mg＞Al＞Na；
（3）N₃^-與CO₂互為等電子體，二者結構相似，N₃^-離子中間N原子與另外2個N原子之間分別形成2對共用電子對，N₃^-離子結構式為：[N=N=N]^-，故答案為：[N=N=N]^-；
（4）①與Cr同周期的所有元素的基態(tài)原子中最外層電子數(shù)與M原子相同的元素K、Cu；
晶胞中含有金屬原子的數(shù)目為8×

1

8

+6×

1

2

=4，
故答案為：K、Cu；4；
②MO₂Cl₂常溫下為深紅色液體，熔點低，能與CCl₄、CS₂等互溶，結合相似相溶可判斷MO₂Cl₂是非極性分子；CCl₄分子中C原子孤電子對數(shù)為

4-1×4

2

=0，價層電子對數(shù)為4+0=4，故其空間結構為正四面體；
CS₂分子中C原子孤電子對數(shù)為

4-2×2

2

=0，價層電子對數(shù)為2+0=2，其空間結構為直線型，
故答案為：非極性；正四面體、直線型．

點評：本題是對物質結構的考查，涉及元素周期表、電離能、等電子體、核外電子排布、晶胞計算、分子性質與結構等，需要學生熟練掌握基礎知識，難度中等．