Question

8．A、B、C、D、E、F為前四周期的元素．其中，A元素和B元素的原子都有一個(gè)未成對電子，A³⁺比B^-少一個(gè)電子層，B原子得一個(gè)電子后3p軌道全充滿；C原子的p軌道中有3個(gè)未成對電子，其氣態(tài)氫化物在水中的溶解性在同族元素所形成的氫化物中最大；D的最高化合價(jià)與最低化合價(jià)代數(shù)和為4，其最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物可以用于制取炸藥和制作鉛蓄電池；E元素的基態(tài)原子核外有六種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子；F元素的單質(zhì)為紅色固體，可通過“濕法冶金”而得．請回答下列問題：
（1）CB₃分子中心原子的雜化類型是sp³．
（2）F元素的原子的外圍電子排布式為3d¹⁰4s¹；如圖所示為F與Au以3：1形成的合金晶胞圖，在圖中的括號內(nèi)寫出對應(yīng)的元素符號．
（3）B、D元素最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物的酸性強(qiáng)弱：HClO₄＞H₂SO₄（填化學(xué)式）．
（4）用導(dǎo)線將A和F的單質(zhì)做成的電極連接起來，插入到盛有C的最高價(jià)氧化物的水化物的濃溶液中構(gòu)成原電池，試寫出在單質(zhì)A表面發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式：2H⁺+NO₃^-+e^-=NO₂↑+H₂O．
（5）分子R是由C元素與氫元素形成的18電子分子，R的電子式為．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E、F為前四周期的元素，其中，A元素和B元素的原子都有一個(gè)未成對電子，B原子得一個(gè)電子后3p軌道全充滿，則B是Cl元素，A³⁺比B^-少一個(gè)電子層，則A是Al元素；C原子的p軌道中有3個(gè)未成對電子，則位于第VA族，其氣態(tài)氫化物在水中的溶解性在同族元素所形成的氫化物中最大，則C是N元素；D的最高化合價(jià)與最低化合價(jià)代數(shù)和為4，其最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物可以用于制取炸藥和制作鉛蓄電池，則D是S元素；E元素的基態(tài)原子核外有六種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子，有幾種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子則就有幾個(gè)電子，則E是C元素；F元素的單質(zhì)為紫紅色固體，可通過“濕法冶金”而得，則F是Cu元素，據(jù)此答題．

解答 解：A、B、C、D、E、F為前四周期的元素，其中，A元素和B元素的原子都有一個(gè)未成對電子，B原子得一個(gè)電子后3p軌道全充滿，則B是Cl元素，A³⁺比B^-少一個(gè)電子層，則A是Al元素；C原子的p軌道中有3個(gè)未成對電子，則位于第VA族，其氣態(tài)氫化物在水中的溶解性在同族元素所形成的氫化物中最大，則C是N元素；D的最高化合價(jià)與最低化合價(jià)代數(shù)和為4，其最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物可以用于制取炸藥和制作鉛蓄電池，則D是S元素；E元素的基態(tài)原子核外有六種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子，有幾種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子則就有幾個(gè)電子，則E是C元素；F元素的單質(zhì)為紫紅色固體，可通過“濕法冶金”而得，則F是Cu元素，
（1）NCl₃分子中心原子含有3個(gè)σ鍵和1個(gè)孤電子對，所以N原子的雜化類型是sp³，
故答案為：sp³；
（2）F是Cu元素，銅原子核外有29個(gè)電子，3d能級上排列10個(gè)電子，4s能級上排列1個(gè)電子，所以Cu元素的原子的外圍電子排布式為3d¹⁰4s¹，Cu與Au以3：1形成的合金晶胞圖，利用均攤法得，黑色小球個(gè)數(shù)=8×$\frac{1}{8}$=1，灰色小球的個(gè)數(shù)=6×$\frac{1}{2}$，所以黑色小球表示Au原子，灰色小球表示Cu原子，其圖象為，
故答案為：3d¹⁰4s¹；；
（3）同一周期元素中，元素的非金屬性隨著原子序數(shù)的增大而增強(qiáng)，所以Cl元素的非金屬性大于S元素，元素的非金屬性越強(qiáng)，其最高價(jià)氧化物的水化物酸性越強(qiáng)，所以酸性HClO₄＞H₂SO₄，
故答案為：HClO₄；H₂SO₄；
（4）用導(dǎo)線將Al和Cu的單質(zhì)做成的電極連接起來，插入到盛有N的最高價(jià)氧化物的水化物的濃溶液中構(gòu)成原電池，銅易失電子而作負(fù)極，鋁作正極，正極上硝酸根離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2H⁺+NO₃^-+e^-=NO₂↑+H₂O，
故答案為：2H⁺+NO₃^-+e^-=NO₂↑+H₂O；
（5）分子R是由N元素與氫元素形成的18電子分子，R為N₂H₄，R的電子式為，故答案為：．

點(diǎn)評 本題考查較綜合，涉及蓋斯定律、電極反應(yīng)式的書寫、電子式的書寫等知識點(diǎn)，正確推斷元素是解本題關(guān)鍵，易錯(cuò)點(diǎn)是（4），注意該題中鋁作正極而不是負(fù)極，鋁和濃硝酸易產(chǎn)生鈍化現(xiàn)象而導(dǎo)致鋁不易和濃硝酸反應(yīng)，為易錯(cuò)點(diǎn)．