题目内容
已知A、B、C、D、E五种元素的原子序数一次递增，A、B、C、D位于前三周期，E位于第四周期．有关元素的相关信息如表所示：
请回答下列问题：（答题时，A、B、C、D、E须用所对应的元素符号表示）
（1）B、C、D三种元素的第一电离能由大到小的排列顺序为 ．
（2）A、B、D三种元素形成的化合物M是一种装修的主要污染气体，其分子中所有的原子共平面，A、B两种元素组成的原子个数比为1：1的化合物N是常见的有机溶剂．则化合物M分子中σ键和π键数目之比为 ；M与N分子结构的相同点是 ．
①B原子杂化方式 ②共价键键角 ③分子极性 ④立体构型
（3）X、Y、Z分别是B、C、D的某种氢化物，这三种氢化物都含有18个电子．X与Y沸点的大小关系为X Y（填“＞”或“＜”），原因是 ．Z是 （填“极性”或“非极性”）分子．
（4）嫦娥三号是用多级火箭发射的，其中三级推进器使用的燃料是液态A2，氧化剂是液态D2．
已知：A2（g）+
D2（g）=A2D（l）△H1=-285.8kJ/mol …①
A2（g）=A2 （l）△H2=-0.92kJ/mol …②
D2（g）=D2（l）△H3=-6.84kJ/mol …③
请写出该反应的热化学方程式
（5）E元素的基态原子的电子排布式为 ．工业上采用电化学法在熔融CaCl2中直接电解还原ED2，阴极发生还原反应，ED2+4e-=E+2D2-，制得E单质；阳极（惰性材料）发生反应式为 ．则CaCl2在其中所起的作用是 ．
| 元素 | 相关信息 |
| A | 原子的电子层数与未成对电子数相同，其单质气体在所有的气体中最轻 |
| B | 基态原子核外电子占据三种能量不同的轨道，且每种轨道中的电子总数相同 |
| D | 原子的核外电子总数是最内层电子总数的4倍 |
| E | 有“生物金属”之称，E4+和氩原子的核外电子排布相同 |
（1）B、C、D三种元素的第一电离能由大到小的排列顺序为
（2）A、B、D三种元素形成的化合物M是一种装修的主要污染气体，其分子中所有的原子共平面，A、B两种元素组成的原子个数比为1：1的化合物N是常见的有机溶剂．则化合物M分子中σ键和π键数目之比为
①B原子杂化方式 ②共价键键角 ③分子极性 ④立体构型
（3）X、Y、Z分别是B、C、D的某种氢化物，这三种氢化物都含有18个电子．X与Y沸点的大小关系为X
（4）嫦娥三号是用多级火箭发射的，其中三级推进器使用的燃料是液态A2，氧化剂是液态D2．
已知：A2（g）+
| 1 |
| 2 |
A2（g）=A2 （l）△H2=-0.92kJ/mol …②
D2（g）=D2（l）△H3=-6.84kJ/mol …③
请写出该反应的热化学方程式
（5）E元素的基态原子的电子排布式为
考点：位置结构性质的相互关系应用,共价键的形成及共价键的主要类型,用盖斯定律进行有关反应热的计算
专题：元素周期律与元素周期表专题,化学键与晶体结构
分析：由A原子的电子层数与未成对电子数相同，其单质气体在所有的气体中最轻，推断A为H元素；B的基态原子核外电子占据三种能量不同的轨道，且每种轨道中的电子总数相同，推断B为C元素；D原子的核外电子总数是最内层电子总数的4倍，知D是O元素；A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次递增，推知C为N元素；E有“生物金属”之称，E4+和氩原子的核外电子排布相同，推断E为Ti元素，以此解答本题各小问．
解答：
解：A、B、C、D、E五种元素依次为H元素、C元素、N元素、O元素、Ti元素，
（1）同周期自左而右第一电离能呈增大趋势，N元素原子2p轨道容纳3个电子，为半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，所以第一电离能大小关系为N＞O＞C；
故答案为：N＞O＞C；
（2）M是装修的主要污染物，分子中所有的原子共平面，知M为甲醛（HCHO）．甲醛分子中的2个C-H和C=O键中的一个键为σ键，C=O中的另一个键为π键；
A、B两种元素组成的原子个数比为1：1的化合物N是常见的有机溶剂，知N为苯．
①HCHO、苯中C原子成3个σ键，不含孤对电子，采取sp2杂化，故①正确；
②HCHO、苯的键角均为120°，故②正确；
③甲醛是极性分子，苯具平面对称结构是非极性分子，故③错误；
④甲醛分子是平面三角形，苯分子式正六边形，④错误．
故答案为：3：1； ①②；，
（3）X、Y、Z分别是B、C、D的某种氢化物，这三种氢化物都含有18个电子．推知X、Y、Z分别是C2H6、和H2O2．N2H4分子间存在氢键，C2H6分子间是范德华力导致了N2H4的沸点大；H2O2正负电荷中心不重合，是极性分子；
故答案为：＜； N2H4分子间存在氢键，C2H6分子间是范德华力；极性；
（4）由盖斯定律可知①×2-②-③即得所求热化学方程式2H2（l）+O2（l）=2H2O（l）△H=-562.92kJ/mol；
故答案为：2H2（l）+O2（l）=2H2O（l）△H=-562.92kJ/mol；
（5）钛（Ti）的基态电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2；阴离子在阳极失电子2O2--4e-=O2↑；TiO2的熔点较高，不易溶化，在熔融CaCl2中能降低熔点．
故答案为：1s22s22p63s23p63d24s2；2O2--4e-=O2↑；降低TiO2的熔点（或作助燃剂）．
（1）同周期自左而右第一电离能呈增大趋势，N元素原子2p轨道容纳3个电子，为半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，所以第一电离能大小关系为N＞O＞C；
故答案为：N＞O＞C；
（2）M是装修的主要污染物，分子中所有的原子共平面，知M为甲醛（HCHO）．甲醛分子中的2个C-H和C=O键中的一个键为σ键，C=O中的另一个键为π键；
A、B两种元素组成的原子个数比为1：1的化合物N是常见的有机溶剂，知N为苯．
①HCHO、苯中C原子成3个σ键，不含孤对电子，采取sp2杂化，故①正确；
②HCHO、苯的键角均为120°，故②正确；
③甲醛是极性分子，苯具平面对称结构是非极性分子，故③错误；
④甲醛分子是平面三角形，苯分子式正六边形，④错误．
故答案为：3：1； ①②；，
（3）X、Y、Z分别是B、C、D的某种氢化物，这三种氢化物都含有18个电子．推知X、Y、Z分别是C2H6、和H2O2．N2H4分子间存在氢键，C2H6分子间是范德华力导致了N2H4的沸点大；H2O2正负电荷中心不重合，是极性分子；
故答案为：＜； N2H4分子间存在氢键，C2H6分子间是范德华力；极性；
（4）由盖斯定律可知①×2-②-③即得所求热化学方程式2H2（l）+O2（l）=2H2O（l）△H=-562.92kJ/mol；
故答案为：2H2（l）+O2（l）=2H2O（l）△H=-562.92kJ/mol；
（5）钛（Ti）的基态电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2；阴离子在阳极失电子2O2--4e-=O2↑；TiO2的熔点较高，不易溶化，在熔融CaCl2中能降低熔点．
故答案为：1s22s22p63s23p63d24s2；2O2--4e-=O2↑；降低TiO2的熔点（或作助燃剂）．
点评：本题考查原子结构与元素周期律的关系，题目难度不大，正确推断元素的种类是解答本题的关键，要正确把握元素周期律的递变规律．
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