Question

3．常见元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大，其相关信息如表：

元素	相关信息
A	该元素的一种核素无中子
B	基态原子核外只有三个能级，且各能级电子数相等
C	基态原子最外层电子数是其内层电子总数的2.5倍
D	一个D-离子含18个电子
E	+3价离子3d能级为半充满

（1）E位于元素周期表的位置是第4周期第VIII族．
（2）C元素基态原子的电子排布图．
（3）C单质分子的电子式为，C的氢化物在同族元素中氢化物的沸点出现反常，其原因是NH₃分子间易形成氢键．
（4）D的氢化物与其最高价氧化物的水化物的钾盐共热能发生反应，生成一种气体单质，反应的化学方程式为8HCl+KClO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$KCl+4Cl₂↑+4H₂O．
（5）由A、B两种元素组成的非极性分子有多种，其中乙是一个含4个原子的分子，乙分子的中心原子的杂化方式为sp杂化．已知13g乙完全燃烧放出的热量为600kj，则乙燃烧热的热化学反应方程式是C₂H₂（g）+$\frac{5}{2}$O₂（g）=2CO₂（g）+H₂O（l）△H=-1200kJ/mol．

Answer 1

分析 常见元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大，A元素的一种核素无中子，则A为H元素；B的基态原子核外只有三个能级，且各能级电子数相等，则B原子核外电子排布为1s²2s²2p²，则B为C元素；C的基态原子最外层电子数是其内层电子总数的2.5倍，则C原子核外有2个电子层，最外层电子数为5，则C为N元素；D的一个D^-离子含18个电子，则D原子核外电子总数=核电荷数=17，为Cl元素；E³⁺的3d能级为半充满，其基态原子的电子排布式为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²或[Ar]3d⁶4s²，为Fe元素，
根据以上分析进行解答．

解答 解：常见元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大，A元素的一种核素无中子，则A为H元素；B的基态原子核外只有三个能级，且各能级电子数相等，则B原子核外电子排布为1s²2s²2p²，则B为C元素；C的基态原子最外层电子数是其内层电子总数的2.5倍，则C原子核外有2个电子层，最外层电子数为5，则C为N元素；D的一个D^-离子含18个电子，则D原子核外电子总数=核电荷数=17，为Cl元素；E³⁺的3d能级为半充满，其基态原子的电子排布式为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²或[Ar]3d⁶4s²，为Fe元素，
（1）E为Fe元素，其基态核外电子排布式为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，铁元素位于第4周期第VIII族，故答案为：第4周期第VIII族；
（2）N原子核外有7个电子，分别位于1S、2S、2P轨道，其轨道表示式为，故答案为：；
（3）氮气的电子式为，由于氨分子间存在氢键，故使其沸点出现反常，故答案为：；NH₃分子间易形成氢键；
（4）D的氢化物为HCl，其最高价氧化物的水化物的钾盐为KClO₄，共热能发生反应，生成一种气体单质，应为Cl₂，反应的方程式为：8HCl+KClO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$KCl+4Cl₂↑+4H₂O，
故答案为：8HCl+KClO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$KCl+4Cl₂↑+4H₂O；
（5）由A、B两种元素组成的含4个原子的非极性分子为乙炔，直线型sp杂化；13g乙炔的燃烧完全燃烧放出的热量为600kj，所以乙炔的燃烧热为1200kJ∕mol，则乙燃烧热的热化学反应方程式为C₂H₂（g）+$\frac{5}{2}$O₂（g）=2CO₂（g）+H₂O（l）△H=-1200 kJ/mol，故答案为：sp杂化；C₂H₂（g）+$\frac{5}{2}$O₂（g）=2CO₂（g）+H₂O（l）△H=-1200 kJ/mol．

点评 本题考查结构性质位置关系应用，题目难度中等，涉及元素在周期表中的位置、电子式等知识，注意掌握原子结构与元素周期表、元素周期律的关系．