Question

现有A、B、C、D、E、F、G七种位于周期表前四周期元素，其原子序数依次增大，相关信息如下表所示：

元 素	性 质
A	一种核素的原子核内不含中子
B	原子核外电子有6种不同运动状态
C	最高价氧化物的水化物与其氢化物可发生非氧化还原反应
D	单质之一为淡蓝色气体，可阻挡对人体有害的紫外线
E	在地壳中的含量位居第三
F	周期表中位于短周期，基态原子M层成对电子数是未成对电子数的2倍
G	该元素的一种氧化物M可用作油漆颜料，与E的单质反应可应用于焊接钢轨

 
根据以上信息，回答下列问题：
（1）画出元素C的基态原子核外电子排布图：____；D、E、F三种元素的第一电离能大小顺序为：____（用元素符号表示）。
（2）化合物BA₂D₂蒸气293 K时，理论测算密度为1.9 g·L^-1，实际密度为2.5 g·L^-1的原因是___。
（3）FD₂中F原子的杂化类型为______；分子空间构型为______；FD₂易溶于水的原因可能是：_____（填入序号）。
①FD₂与水极性相同                     ②FD₂可以与水反应   
（4）有人推测化合物CA₅的存在，该化合物中含有化学键的可能类型为：______。
（5）D、E形成的一种化合物硬度仅次于金刚石，主要用作高级研磨材料、制作手表的轴承，该物质晶体类型是______晶体。另一含有E的硫酸盐是一种常用净水剂，其水溶液呈_______（选填：“酸性”、 “中性”、“碱性”），原因是： ______（用离子方程式解释）。
（6）化合物M可用于制备一种“绿色”环保高效净水剂K₂FeO₄（高铁酸钾）。补充完整并配平该制备反应的化学方程式：□____＋□KNO₃＋□____＝□K₂FeO₄＋□KNO₂＋□H₂O

Answer 1

（1）； O>S>Al（2）甲酸形成分子间氢键（3）sp²杂化； V形； ①②（4）离子键、共价键（配位键）；（5）原子； 酸性； Al³⁺＋3H₂OAl(OH)₃＋3H⁺；
（6）Fe₂O₃＋3KNO₃＋4KOH＝2K₂FeO₄＋3KNO₂＋2H₂O。

试题分析：根据题意可推知个元素分别是A是H；B是C；C是N；D是O；E是Al;F是S；G是Fe. （1）画出元素N的基态原子核外电子排布图为。元素的非金属性越强，其失去电子就越难，第一电离能就越大。所以D、E、F三种元素的第一电离能的大小顺序是：O>S>Al.(2)化合物CH₂O₂为甲酸。其蒸气在293K时理论测算密度为1.9g/L,而由于在甲酸分子之间存在着氢键，所以实际密度为2.5g/L. （3）在SO₂中S原子的杂化类型为sp²杂化；分子空间构型为V形；SO₂是极性分子，H₂O是极性分子，根据相似相容原理可知由极性分子组成的溶质容易溶解于极性分子组成的溶剂中，此外SO₂会和水发生反应SO₂+H₂O=H₂SO₃.反应不断消耗SO₂也使它不断的溶解。因此SO₂易溶于水。（4）化合物NH₅可写为NH₄H的结构为含有离子键、共价键、配位键的离子化合物。（5）金刚石是原子晶体，硬度大，可制作手表的轴承，由于该物质性质与金刚石相似，所以该晶体类型也是原子晶体。Al₂(SO₄)₃是强酸弱碱盐，水解使溶液显酸性。水解的离子方程式为：Al³⁺＋3H₂OAl(OH)₃＋3H⁺；（6）Fe元素的可用作油漆颜料一种氧化物M为Fe₂O₃. 它可用作制备一种“绿色”环保高效净水剂K₂FeO₄。该反应为氧化还原反应。由于Fe的化合价Fe₂O₃--- K₂FeO₄从+3---+6，升高3×2,N的化合价KNO₃—KNO₂从+5—+3.降低2，根据化合价升高与降低的总数相等可知：Fe₂O₃系数为1，K₂FeO₄的系数为2，KNO₃、KNO₂的系数都是3，再结合反应前后各元素的原子个数相等，则由于生成物中含有H、K、O比反应物多可确定反应物还应该有KOH，其系数为4，。水的系数为2.所以该反应的化学方程式为Fe₂O₃＋3KNO₃＋4KOH＝2K₂FeO₄＋3KNO₂＋2H₂O。