Question

2．部分中学化学常见元素原子结构及性质如表所示：

元素	结构及性质
A	A单质是生活中的常见金属，它有两种氯化物，相对分子质量相差35.5
B	B原子最外层电子数是内层电子总数的$\frac{1}{5}$
C	C是常见化肥的主要元素，单质常温下呈气态
D	D单质被誉为“信息革命的催化剂”，是常用的半导体材料
E	通常情况下，E没有最高正化合价，其单质之一是空气的一种主要成分
F	F是周期表中元素原子半径最小的，其单质常温下是密度最小的气体

（1）A元素基态原子的外围电子排布式为3d⁶4s²．第一电离能的大小关系：C＞E（用＞或＜表示）．
（2）B与C形成的化合物的化学式为Mg₃N₂，它属于离子（填“离子”或“共价”）化合物．
（3）①F与E可以形成原子个数比分别为2：1、1：1的两种化合物X和Y，A的一种氯化物能加速Y的分解，写出该过程的化学方程式2H₂O₂$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
②F与C组成的两种化合物M和N所含的电子数分别与X、Y相等，则M的水溶液显碱性，N的结构式为．
（4）B～F各元素原子半径由小到大的顺序是Mg＞Si＞N＞O＞H  （用元素符号表示）．
（5A的两种氯化物相互转化的离子方程式：2FeCl₂+Cl₂=2FeCl₃、Fe+2FeCl₃=3FeCl₂．

Answer 1

分析 A元素在地壳中的含量居第四位，则A为Fe；B原子最外层电子数是内层电子总数的$\frac{1}{5}$，原子只能有3个电子层，最外层电子数为2，则B为Mg；C是常见化肥的主要元素，单质常温下呈气态，则C为N元素；D单质被誉为“信息革命的催化剂”，是常用的半导体材料，则D为Si；F是周期表中元素原子半径最小的，其单质常温下是密度最小的气体，则F为H元素；通常情况下，E没有最高正化合价，其单质之一是空气的一种主要成分，则E为O元素，据此解答．

解答 解：A元素在地壳中的含量居第四位，则A为Fe；B原子最外层电子数是内层电子总数的$\frac{1}{5}$，原子只能有3个电子层，最外层电子数为2，则B为Mg；C是常见化肥的主要元素，单质常温下呈气态，则C为N元素；D单质被誉为“信息革命的催化剂”，是常用的半导体材料，则D为Si；F是周期表中元素原子半径最小的，其单质常温下是密度最小的气体，则F为H元素；通常情况下，E没有最高正化合价，其单质之一是空气的一种主要成分，则E为O元素；
（l）A为Fe元素，其基态原子的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，则基态原子的外围电子排布式为3d⁶4s²；因N的3d轨道为半充满结构，不易失电子，第一电离能较大，即N的第一电离比氧大，故答案为：3d⁶4s²；＞；
（2）B是Mg、C是N元素，二者形成化合物氮化镁，化学式为Mg₃N₂，是离子化合物；故答案为：Mg₃N₂；离子；
（3）①H与O可以形成原子个数比分别为2：1、1：1的两种化合物X和Y，X为H₂O、Y为H₂O₂，FeCl3是H₂O₂分解的催化剂，发生反应的化学方程式为2H₂O₂$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，故答案为：2H₂O₂$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
②H与N组成的两种化合物M和N所含的电子数分别与H₂O、H₂O₂相等，则M为NH₃、N为N₂H₄，则NH₃的水溶液显碱性，N₂H₄的结构式为，
故答案为：碱；；
（4）H的原子半径是最小的，N、O和Mg、Si分属两个不同的周期，同周期核电荷数越大，原子半径越小，即B到F所有元素的原子半径大小顺序为Mg＞Si＞N＞O＞H；故答案为：Mg＞Si＞N＞O＞H；
（5）Fe有FeCl₂和FeCl₃两种氯化物，可利用氧化剂将FeCl₂氧化为FeCl₃，利用还原剂将FeCl₃还原为FeCl₂，发生的化学方程式为：2FeCl₂+Cl₂=2FeCl₃、Fe+2FeCl₃=3FeCl₂，故答案为：2FeCl₂+Cl₂=2FeCl₃、Fe+2FeCl₃=3FeCl₂．

点评 本题考查了位置结构性质的关系及应用，涉及氧化还原反应原理的应用、物质结构、核外电子排布等知识点，为基础考查，难度中等．