Question

15．A、B、C、D、E五种元素，其元素性质或原子结构相关信息如表：

元素编号	元素性质或原子结构
A	M层全满，N层没有成对电子
B	第3周期第13列元素
C	元素的最高价氧化物与它的气态氢化物反应得到离子化合物
D	基态原子有9种不同的运动状态
E	基态原子共有4个能级，没有未成对电子

（1）A元素在周期表中的位置第3周期第IB副族，写出该单质与浓硝酸反应的化学方程式：Cu+4HNO₃（浓）═Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O；
（2）D元素基态原子的价电子轨道表示式为：；
（3）C、D和E三种元素第一电离能由大到小的顺序为F＞N＞Mg（填元素符号）；
（4）C的氢化物的检验方法用湿润的红色石蕊试纸检验，试纸变蓝；
（5）写出B的最高价氧化物对应的水化物与氢氧化钠溶液反应的离子方程式：Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O；
（6）D跟E可形成离子化合物，其晶胞结构如图．该离子化合物晶体的密度为ρ g•cm^-3，则晶胞的体积是$\frac{4.12×1{0}^{-22}}{ρ}$cm^-3（用含ρ的代数式表示）．

Answer 1

分析 A元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，其电子排布式为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹，A为Cu；第3周期第13列元素，则B为Al元素；C元素的最高价氧化物与它的气态氢化物反应得到离子化合物，氨气与硝酸反应生成硝酸铵为离子化合物，所以C为N元素；D基态原子有9种不同的运动状态，则D有9个电子，即D为F元素；E基态原子共有4个能级，没有未成对电子，则E的电子排布式为：1s²2s²2p⁶3s²，所以E为Mg元素；结合元素周期律以及对应的单质、化合物的性质解答该题．

解答 解：A元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，其电子排布式为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹，A为Cu；第3周期第13列元素，则B为Al元素；C元素的最高价氧化物与它的气态氢化物反应得到离子化合物，氨气与硝酸反应生成硝酸铵为离子化合物，所以C为N元素；D基态原子有9种不同的运动状态，则D有9个电子，即D为F元素；E基态原子共有4个能级，没有未成对电子，则E的电子排布式为：1s²2s²2p⁶3s²，所以E为Mg元素；
（1）由分析可知，A为Cu元素，在周期表中位于第3周期第IB副族，Cu与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，其反应的化学方程式为：Cu+4HNO₃═Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O；
故答案为：第3周期第IB副族；Cu+4HNO₃═Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O；
（2）D为F元素，F元素原子核外有9个电子，最外层有7个电子，则其基态原子的价电子轨道表示式为，
故答案为：；
（3）同周期从左到右元素的第一电离能逐渐增大，但是第IIA与IIIA，第VA与VIA族反常，金属元素易失电子，第一电离能比非金属元素小，所以第一电离能：F＞N＞Mg；
故答案为：F＞N＞Mg；
（4）C的氢化物为氨气，氨气溶于水显碱性，可以用湿润的红色石蕊试纸检验，若试纸变蓝，证明是氨气，
故答案为：用湿润的红色石蕊试纸检验，试纸变蓝；
（5）B为Al元素，其最高价氧化物的水化物为Al（OH）₃，与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和水，其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；
（6）晶胞中氟离子数目为8、镁离子数目=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，故晶胞质量=$\frac{4×62}{6.02×1{0}^{23}}$g，离子化合物晶体的密度为ρg•cm^-3．则晶胞的体积=$\frac{m}{ρ}$=$\frac{4.12×1{0}^{-22}}{ρ}$cm^-3，
故答案为：$\frac{4.12×1{0}^{-22}}{ρ}$cm^-3．

点评 本题是对物质结构的考查，涉及元素的推断、第一电离能、核外电子排布、物质的检验、晶胞的计算等，注意理解掌握同周期第一电离能异常原因以及晶胞的计算方法，难度中等．