Question

已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期元素，它们的原子序数A＜B＜C＜D＜E，其中A、B、C是同一周期的非金属元素．化合物DC的晶体为离子晶体，D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构．AC₂为非极性分子．B、C的氢化物的沸点比它们同族相邻周期元素氢化物的沸点高．E的原子序数为24，ECl₃能与B、C的氢化物形成六配位的配合物，且两种配体的物质的量之比为2：1，三个氯离子位于外界．请根据以上情况，回答下列问题：（答题时，A、B、C、D、E用所对应的元素符号表示）
（1）B、C、D的电负性由小到大的顺序为

 

．
（2）A的最低价氢化物分子的空间构型是

 

．其中心原子采取

 

杂化．
（3）写出化合物AC₂的电子式

 

；一种由B、C组成的化合物与AC₂互为等电子体，其化学式为

 

．
（4）B的价层电子排布图是

 

，B与C的第一电离能是B

 

C（填“大于”或“小于”）．
（5）B的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液与D的单质反应时，B被还原到最低价，该反应的化学方程式是

 

．

Answer 1

考点：位置结构性质的相互关系应用

专题：元素周期律与元素周期表专题

分析：A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素，它们的原子序数A＜B＜C＜D＜E，化合物DC的晶体为离子晶体，D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构，C形成-2价阴离子，且D位于C的下一周期，B、C的氢化物的沸点比它们同族相邻周期元素氢化物的沸点高，分子中存在氢键，C形成-2价阴离子，则C为氧元素，D为镁元素，核电荷数B＜C，则B为氮元素；其中A、B、C是同一周期的非金属元素，AC₂为非极性分子，则A为碳元素；E的原子序数为24，则E为Cr元素；据此回答各小题即可．

解答： 解：A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数A＜B＜C＜D＜E化合物DC的晶体为离子晶体，D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构，C形成-2价阴离子，且D位于C的下一周期，B、C的氢化物的沸点比它们同族相邻周期元素氢化物的沸点高，分子中应存在氢键，C形成-2价阴离子，则C为氧元素，D为镁元素，核电荷数B＜C，则B为氮元素；其中A、B、C是同一周期的非金属元素，AC₂为非极性分子，则A为碳元素；E的原子序数为24，则E为Cr元素；CrCl₃能与NH₃、H₂O形成六配位的配合物，且两种配体的物质的量之比为2：1，则配体中有4个NH₃、2个H₂O，三个氯离子位于外界，该配合物为[Cr（NH₃）₄（H₂O）₂]Cl₃．
故A为碳元素；B为氮元素；C为氧元素，D为镁元素，E为Cr元素．
（1）A为碳元素、B为氮元素、C为氧元素，电负性是指元素的原子在化合物中吸引电子的能力的标度，元素的非金属性越强，吸引电子的能力越强，则电负性越强，故C、N、O的电负性由小到大的顺序为C＜N＜O，
故答案为：C＜N＜O；
（2）A为碳元素，其氢化物为CH₄，分子中含有4个C-H键，杂化轨道数为4，C原子采取sp³杂化，空间构型为正四面体，
故答案为：正四面体；sp³；
（3）化合物AC₂是CO₂，分子中碳原子与氧原子之间形成2对共用电子对，电子式为；一种由N元素、O元素化合物与CO₂互为等电子体，其化学式为N₂O，故答案为：；N₂O；
（4）B为N元素，原子序数为7，原子核外有7个电子，核外电子排布式是 1s²2s²2p³，价层电子排布为2s²2p³，同周期元素从左到右元素的第一电离能逐渐增大，由于N2p轨道为半饱和状态，较稳定，难以失去电子，故N的第一电离能大于O，故答案为：2s²2p³；＞；
（5）B的最高价氧化物对应的水化物为HNO₃，D的单质为Mg，HNO₃稀溶液与Mg反应时，N元素被还原到最低价，则生成NH₄NO₃，Mg被氧化为Mg（NO₃）₂，令NH₄NO₃，Mg（NO₃）₂的化学计量数分别为x、y，则根据电子转移守恒有[5-（-3）]×x=2y，所以x：y=4：1，该反应的化学方程式是4Mg+10HNO₃=4Mg（NO₃）₂+NH₄NO₃+3H₂O．
故答案为：4Mg+10HNO₃=4Mg（NO₃）₂+NH₄NO₃+3H₂O．

点评：本题目综合性较大，涉及结构性质越位置关系、元素周期律、电子式与核外电子排布、分子结构，氧化还原反应等，难度中等，是物质结构的综合性题目，是对学生综合能力的考查，氢化物的沸点比它们同族相邻周期元素氢化物的沸点高是推断的突破口．