Question

有A、B、C、D、E五种短周期元素，其原子序数依次增大．A原子的电子层数与它的核外电子总数相同，B原子核外最外层电子数是次外层电子数的2倍，C元素的原子基态时2p能级是2s能级上的电子数的2倍，D是该周期中原子半径最大的主族元素，E原子的第一至第四电离能分别为：578、1817、2745、11575．请回答下列问题：
（1）C、D两元素形成的化合物的晶体类型是______．BC₂的结构式______；
（2）若F是D的同主族下一周期元素，则F的电子排布式是：______，
（3）写出E的最高价氧化物对应的水化物与D的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式______．
（4）A₂C分子间因存在“氢键”的作用而彼此结合形成（A₂C）_n．在该分子形成的晶体中每个A₂C分子被4个A₂C分子包围形成变形的四面体，通过“氢键”相互连接成庞大的分子晶体，其结构示意图如图所示，试填空．
①含1molA₂C的该晶体中有______mol“氢键”．
②若G是C的同主族下一周期元素，请比较A₂C与 A₂G 沸点的高低______．

Answer 1

【答案】分析：有A、B、C、D、E五种短周期元素，其原子序数依次增大．
A原子的电子层数与它的核外电子总数相同，则A为氢元素；
B原子核外最外层电子数是次外层电子数的2倍，则B有2个电子层，K层容纳2个电子，所以B为碳元素；
C元素的原子基态时2p能级是2s能级上的电子数的2倍，则L层有6个电子，所以C为氧元素；
D是所在周期中原子半径最大的主族元素，D原子序数＞氧元素，则D为Na元素；
E原子的第一至第四电离能（kJ?mol^-1）分别为：578、1817、2745、11575，第四电离能剧增，则E易形成+3离子，则E为Al元素．
解答：解：有A、B、C、D、E五种短周期元素，其原子序数依次增大．A原子的电子层数与它的核外电子总数相同，则A为氢元素；B原子核外最外层电子数是次外层电子数的2倍，则B有2个电子层，K层容纳2个电子，所以B为碳元素；C元素的原子基态时2p能级是2s能级上的电子数的2倍，则L层有6个电子，所以C为氧元素；D是所在周期中原子半径最大的主族元素，D原子序数＞氧元素，则D为Na元素；E原子的第一至第四电离能（kJ?mol^-1）分别为：578、1817、2745、11575，第四电离能剧增，则E易形成+3离子，则E为Al元素．
即A为氢元素；B为碳元素；C为氧元素；D为Na元素；E为Al元素．
（1）C为氧元素；D为Na元素，两元素形成的化合物为氧化钠、过氧化钠，二者属于离子化合物；
B为碳元素；C为氧元素，BC₂为CO₂，是共价化合物，碳原子与氧原子之间形成2对共用电子对，结构式为O=C=O．
故答案为：离子晶体；O=C=O．
（2）D为Na元素，若F是D的同主族下一周期元素，则F为K元素，质子数为19，电子排布式是：1S²2S²2P⁶3S²3P⁶4S¹．
故答案为：1S²2S²2P⁶3S²3P⁶4S¹．
（3）E的最高价氧化物对应的水化物为Al（OH）₃，D的最高价氧化物对应的水化物为NaOH，二者反应生成偏铝酸钠和水，反应的离子方程式为Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O．
故答案为：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O．
（4）①该分子形成的晶体中每个A₂C分子通过氢键与4个A₂C分子理解，每个氢键为A₂C分子提供，所以含1molA₂C的该晶体中有 1mol×4×=2mol“氢键”．
故答案为：2．
②C为氧元素，G是C的同主族下一周期元素，则G为S元素，所以A₂C为H₂O，A₂G为H₂S，H₂O中存在氢键，常温下为液体，所以沸点H₂O＞H₂S．
故答案为：H₂O＞H₂S．
点评：以元素推断为载体，考查原子的结构性质与位置关系、核外电子排布、晶体结构、化学用语等，难度中等，是对所学知识的综合考查，注意基础知识的掌握．