Question

19．已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素，它們的核電荷數(shù)：A＜B＜C＜D＜E．其中A、B、C是同一周期的非金屬元素．化合物DC為離子化合物，D的二價(jià)陽離子與C的陰離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)．AC₂為產(chǎn)生溫室效應(yīng)的主要?dú)怏w．B、C的氫化物的沸點(diǎn)比它們同族相鄰周期元素的氫化物的沸點(diǎn)高．E的原子序數(shù)為24，ECl₃能與B、C的氫化物形成六配位的配合物，且兩種配體的物質(zhì)的量之比為2：1，三個(gè)氯離子位于外界．
請(qǐng)根據(jù)以上情況，回答下列問題：（答題時(shí)，A、B、C、D、E用所對(duì)應(yīng)的元素符號(hào)表示）
（1）A、B、C的第一電離能由小到大的順序?yàn)镃＜O＜N．
（2）B的氫化物分子的立體構(gòu)型是三角錐形，其中心原子采取sp³雜化．
（3）寫出化合物AC₂的電子式：．
（4）E易與多種分子形成配合物的原因是Cr原子能提供空軌道，ECl₃形成的配合物的化學(xué)式為[Cr（NH₃）₄（H₂O）₂]Cl₃．
（5）B的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的稀溶液與D的單質(zhì)反應(yīng)時(shí)，B被還原到最低價(jià)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是4Mg+10HNO₃=4Mg（NO₃）₂+NH₄NO₃+3H₂O．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素，它們的核電荷數(shù)A＜B＜C＜D＜E．B、C的氫化物的沸點(diǎn)比它們同族相鄰周期元素氫化物的沸點(diǎn)高，分子之間存在氫鍵，為N、O、F中的兩種，A、B、C是同一周期的非金屬元素，處于第二周期，AC₂為產(chǎn)生溫室效應(yīng)的主要?dú)怏w，該氣體為二氧化碳，可推知A為碳元素、C為氧元素，B原子序數(shù)介于碳、氧之間，故B為N元素；D的二價(jià)陽離子與C的陰離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，C形成-2價(jià)陰離子，核外電子數(shù)為10，則D原子核外電子數(shù)為10+2=12，故D為Mg；E的原子序數(shù)為24，則E為Cr元素，CrCl₃能與NH₃、H₂O形成六配位的配合物，且兩種配體的物質(zhì)的量之比為2：1，則配體中有4個(gè)NH₃、2個(gè)H₂O，三個(gè)氯離子位于外界，該配合物為[Cr（NH₃）₄（H₂O）₂]Cl₃，據(jù)此解答．

解答 解：A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素，它們的核電荷數(shù)A＜B＜C＜D＜E．B、C的氫化物的沸點(diǎn)比它們同族相鄰周期元素氫化物的沸點(diǎn)高，分子之間存在氫鍵，為N、O、F中的兩種，A、B、C是同一周期的非金屬元素，處于第二周期，AC₂為產(chǎn)生溫室效應(yīng)的主要?dú)怏w，該氣體為二氧化碳，可推知A為碳元素、C為氧元素，B原子序數(shù)介于碳、氧之間，故B為N元素；D的二價(jià)陽離子與C的陰離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，C形成-2價(jià)陰離子，核外電子數(shù)為10，則D原子核外電子數(shù)為10+2=12，故D為Mg；E的原子序數(shù)為24，則E為Cr元素，CrCl₃能與NH₃、H₂O形成六配位的配合物，且兩種配體的物質(zhì)的量之比為2：1，則配體中有4個(gè)NH₃、2個(gè)H₂O，三個(gè)氯離子位于外界，該配合物為[Cr（NH₃）₄（H₂O）₂]Cl₃．
（1）同周期隨原子序數(shù)增大，第一電離能呈增大趨勢(shì)，N元素2p能級(jí)容納3個(gè)電子，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意思是，故第一電離能由小到大的順序?yàn)镃＜O＜N，故答案為：C＜O＜N；
（2）B的氫化物為NH₃，分子的立體構(gòu)型是三角錐形，分子中N原子成3個(gè)σ鍵、含有1對(duì)孤對(duì)電子，其中心N原子采取sp³ 雜化，故答案為：三角錐形；sp³；
（3）化合物CO₂的電子式為故答案為：；
（4）Cr作為過渡金屬元素，有空軌道，易與含孤對(duì)電子的分子形成配位鍵；CrCl₃能與NH₃、H₂O形成六配位的配合物，且兩種配體的物質(zhì)的量之比為2：1，則配體中有4個(gè)NH₃、2個(gè)H₂O，三個(gè)氯離子位于外界，該配合物為[Cr（NH₃）₄（H₂O）₂]Cl₃，
故答案為：Cr原子能提供空軌道；[Cr（NH₃）₄（H₂O）₂]Cl₃；
（5）B的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物為HNO₃，D的單質(zhì)為Mg，Mg與稀硝酸反應(yīng)中硝酸被還原到最低價(jià)，則生成NH₄NO₃，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是：4Mg+10HNO₃=4Mg（NO₃）₂+NH₄NO₃+3H₂O，故答案為：4Mg+10HNO₃=4Mg（NO₃）₂+NH₄NO₃+3H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題考查結(jié)構(gòu)性質(zhì)位置關(guān)系應(yīng)用，涉及電離能、分子結(jié)構(gòu)、雜化軌道、電子式、配合物、氧化還原反應(yīng)等，氫化物的沸點(diǎn)比它們同族相鄰周期元素氫化物的沸點(diǎn)高是推斷的突破口，難度中等．