Question

7．A、B、C、D、E、F是原子序數(shù)依次遞增的前四周期元素．其中A與D同主族、C與E同主族，且E的原子序數(shù)是C的兩倍；A分別與B和C均可形成10電子分子；B與C的最外層電子數(shù)之比2：3；F原子的最外層電子數(shù)與A相同，其余各層均充滿；常見(jiàn)化合物D₂C₂與水反應(yīng)生成C的單質(zhì)，其溶液可使酚酞試液變紅．據(jù)此回答下列問(wèn)題：
（1）F元素形成的高價(jià)基態(tài)離子的核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p²3d⁹；C、D、E三元素原子均能形成簡(jiǎn)單離子，其離子半徑大小順序?yàn)镾^2-＞O^2-＞Na⁺（用離子符號(hào)表示）；
（2）A與C形成的10電子分子中含的化學(xué)鍵類(lèi)型為σ鍵（填σ鍵或π鍵），分子中心原子的軌道雜化類(lèi)型為sp³，其化合物晶體類(lèi)型為分子晶體；化合物A₂C和A₂E中，沸點(diǎn)較高的是H₂O（填分子式）；
（3）向含1mol A₂E的水溶液中加入等物質(zhì)的量的D₂C₂，有黃色沉淀生成，寫(xiě)出離子方程式Na₂O₂+H₂S═2Na⁺+2OH^-+S↓：
（4）常溫常壓下，有23g液態(tài)化合物B₂A₆C與足量的C的單質(zhì)充分反應(yīng)，生成BC₂氣體和A₂C液體，同時(shí)放出683.5kJ的熱量，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：C₂H₆O（1）+3O₂（g）=2CO₂（g）+3H₂O（1）△H=-1367.0 kJ•mol^-1．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E、F是原子序數(shù)依次遞增的前四周期元素，C與E同主族，且E的原子序數(shù)是C的兩倍，第二三周期同一主族元素原子序數(shù)相差8，則C是O元素，E是S元素；B的原子序數(shù)小于C，B與C的最外層電子數(shù)之比2：3，則B最外層電子數(shù)是4，故B為碳元素；常見(jiàn)化合物D₂C₂與水反應(yīng)生成C的單質(zhì)，其溶液可使酚酞試液變紅，說(shuō)明該反應(yīng)中有強(qiáng)堿生成，D的原子序數(shù)大于8而小于16，所以D是Na元素；A與D同主族，A的原子序數(shù)最小，且能和B或C形成10電子分子，所以A是H元素；F原子的最外層電子數(shù)與A相同，其余各層均充滿，則F的原子序數(shù)是2+8+18+1=29，為Cu元素，據(jù)此解答．

解答 解：A、B、C、D、E、F是原子序數(shù)依次遞增的前四周期元素，C與E同主族，且E的原子序數(shù)是C的兩倍，第二三周期同一主族元素原子序數(shù)相差8，則C是O元素，E是S元素；B的原子序數(shù)小于C，B與C的最外層電子數(shù)之比2：3，則B最外層電子數(shù)是4，故B為碳元素；常見(jiàn)化合物D₂C₂與水反應(yīng)生成C的單質(zhì)，其溶液可使酚酞試液變紅，說(shuō)明該反應(yīng)中有強(qiáng)堿生成，D的原子序數(shù)大于8而小于16，所以D是Na元素；A與D同主族，A的原子序數(shù)最小，且能和B或C形成10電子分子，所以A是H元素；F原子的最外層電子數(shù)與A相同，其余各層均充滿，則F的原子序數(shù)是2+8+18+1=29，為Cu元素．
（1）Cu原子核外有29個(gè)電子，銅原子失去兩個(gè)電子變?yōu)殂~離子，根據(jù)構(gòu)造原理，Cu²⁺離子核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p²3d⁹；離子的電子層數(shù)越多，其離子半徑越大，電子層結(jié)構(gòu)相同的離子中，離子半徑隨著原子序數(shù)的增大而減小，所以離子半徑大小順序是S^2-＞O^2-＞Na⁺，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p²3d⁹；S^2-＞O^2-＞Na⁺；
（2）A與C形成的10電子分子為H₂O，水分子中O原子與H原子之間形成單鍵，屬于σ鍵，水分子中價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是4，所以氧原子采用sp³雜化，冰的構(gòu)成微粒是分子，所以為分子晶體，水分子和硫化氫結(jié)構(gòu)相似，但水分子中含有氫鍵，導(dǎo)致水的沸點(diǎn)較高，
故答案為：σ鍵；sp³；分子晶體；H₂O；
（3）過(guò)氧化鈉具有強(qiáng)氧化性，硫化氫具有還原性，過(guò)氧化鈉和硫化氫反應(yīng)生成氫氧化鈉和硫單質(zhì)，離子方程式為：Na₂O₂+H₂S═2Na⁺+2OH^-+S↓，故答案為：Na₂O₂+H₂S═2Na⁺+2OH^-+S↓；
（4）23gC₂H₆O的物質(zhì)的量=$\frac{23g}{46g/mol}$=0.5mol，與足量的氧氣充分反應(yīng)生成CO₂氣體和H₂O液體，同時(shí)放出683.5kJ的熱量，有1molC₂H₆O完全燃燒放出的熱量為1367.0 kJ，所以該反應(yīng)熱化學(xué)方程式為：C₂H₆O（1）+3O₂（g）=2CO₂（g）+3H₂O（1）△H=-1367.0 kJ•mol^-1，
故答案為：C₂H₆O（1）+3O₂（g）=2CO₂（g）+3H₂O（1）△H=-1367.0 kJ•mol^-1．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了位置結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的關(guān)系，正確推斷元素是解本題關(guān)鍵，過(guò)氧化鈉和硫化氫能發(fā)生氧化還原反應(yīng)為易錯(cuò)點(diǎn)，難度中等．