Question

（13分）A、B、C、D、E是元素周期表中前四周期常见元素，其原子序数依次增大。已知：

A	单质在自然界中硬度最大
B	原子中s能级与p能级电子数相等且有单电子
C	C同在B的下一周期，C的电离能数据（kJ ·mol-1）为：I1=738  I2=1451  I3=7732  I4=10540
D	单质密度小，较好的延展性，广泛用于食品包装，D的氧化物是两性氧化物
E	单质是一种常见金属，与O元素能形成黑色和砖红色两种氧化物

（1）写出A元素基态原子的价电子排布图                  。当C单质、D单质和NaOH溶液形成原电池时，该原电池的负极的电极反应式为：                         

（2）常温下,某气态单质甲分子与AB分子核外电子数相等，则一个甲分子中包含      个π键，在A—H、B—H两种共价键中，键的极性较强的是            （用元素符号表示）。D元素原子核内中子数比质子数多1，则D原子可以表示为             ，其原子核外有         种运动状态不同的电子。

（3）B的氢化物的熔沸点比与它同主族的下一周期元素的氢化物的熔沸点高，原因是

                                                       。

（4）通常情况下，A的燃烧热为a kJ ·mol^-1，C的燃烧热为b kJ ·mol^-1，则C与AO₂反应生成A的热化学方程式为                                                 。

 

Answer 1

【答案】

（（1）、方程式、电极反应式，每空2分，其余每空1分）

（1）Al + 4OH^- -3e^- =AlO₂^- +2H₂O    

（2） 2      O—H      ₁₃²⁷Al           13     

（3）高     水分子之间存在氢键

（4）2Mg(s)+CO₂(g) = 2MgO(s) + C(s)  ΔH = －(2b—a) kJ•mol^-1

【解析】根据元素的结构及有关性质可知，A、B、C、D、E分别是C、O、Mg、Al、Fe。

（1）根据构造原理可知，C元素基态原子的价电子排布图是

；由于镁和氢氧化钠溶液不反应，铝能和氢氧化钠溶液反应，所以在该原电池中镁是正极，铝是负极，负极反应式是Al + 4OH^- -3e^- =AlO₂^- +2H₂O。

（2）气态单质甲分子与CO分子核外电子数相等，所以甲是氮气。氮气中含有三键，而三键是由2个π键和1个α键形成的；由于氧元素的非金属性其余碳元素的，所以键的极性较强的是O－H键；由于质子数和中子数之和是质量数，所以根据题意可知，该原子的符号是₁₃²⁷Al；核外电子数是13个，则就有13种运动状态不同的电子。

（3）由于水分子之间存在氢键，所以其熔沸点高于硫化氢的。

（4）根据燃烧热可知，热化学方程式是① c(s)＋O₂(g)=CO₂(g)  △H＝－a kJ ·mol^-1，② Mg(s)＋1/2O₂(g)=2MgO(s)  △H＝－bkJ ·mol^-1。所以根据盖斯定律可知，②×2－①即得到2Mg(s)+CO₂(g) = 2MgO(s) + C(s)，所以反应热ΔH = －(2b—a) kJ•mol^-1。