题目内容

2.已知A为周期表中原子半径最小的元素,B、C、D均为第二周期元素,其中B、C、D的电负性:D>C>B,第一电离能:C>D>B,且C无空轨道;E与A同主族,与F、G同周期,F为短周期金属元素,其单质既可以与酸又可以与碱反应放出H2.G的电子最外层中没有空轨道,且成对电子所占有的轨道数是未成对电子所占轨道数的3倍.
(1)C2D分子中的中心原子是N.B22-离子中B原子的杂化方式为sp.
(2)E2D2的电子式是.它与F2D3按物质的量之比为1:1混合后投入水中,所发生反应的化学方程式为2Na2O2+2Al2O3=4NaAlO2+O2↑.
(3)EABD3溶液中,阴阳离子浓度由小到大的关系式是c(Na+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)>c(CO32-),若用F单质为电极材料,电解此溶液时,则阳极的发生的电极反应式为Al-3e-+3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑.
(4)一定量的CD2、D2、CD混合气体投入水中恰好被完全吸收,则混合气体中C、D原子的个数比为5:2.
(5)E单质的晶胞如图,其堆积模型是体心立方密堆积,配位数是8.
(6)工业上冶炼F的单质时,常用F2D3为原料而不用FG3作原料的原因是AlCl3是共价化合物,属于分子晶体,加热会升华,熔融不导电,不能用于电解,而Al2O3是离子化合物,熔融能导电.

分析 A为周期表中原子半径最小的元素,则A为H元素;B、C、D均为第二周期元素,其中B、C、D的电负性:D>C>B,第一电离能:C>D>B,且C无空轨道,C只能处于VA族,故C为N元素,D为O元素;结合问题(3)中为NaHBO3,B的化合价为+4,故B为碳元素;F为短周期金属元素,其单质既可以与酸又可以与碱反应放出H2,则F为Al;E与A同主族,与F、G同周期,即处于第三周期,故E为Na;G的电子最外层中没有空轨道,且成对电子所占有的轨道数是未成对电子所占轨道数的3倍,核外电子排布为1s22s22p63s23p5,故G为Cl,据此解答.

解答 解:A为周期表中原子半径最小的元素,则A为H元素;B、C、D均为第二周期元素,其中B、C、D的电负性:D>C>B,第一电离能:C>D>B,且C无空轨道,C只能处于VA族,故C为N元素,D为O元素;结合问题(3)中为NaHBO3,B的化合价为+4,故B为碳元素;F为短周期金属元素,其单质既可以与酸又可以与碱反应放出H2,则F为Al;E与A同主族,与F、G同周期,即处于第三周期,故E为Na;G的电子最外层中没有空轨道,且成对电子所占有的轨道数是未成对电子所占轨道数的3倍,核外电子排布为1s22s22p63s23p5,故G为Cl.
(1)N2O与CO2分子是等电子体,二氧化碳和笑气分子具有相似的结构,且N2O分子中氧原子只与一个氮原子相连,所以笑气的电子式为:,N2O分子中的中心原子是N;C22-离子中C原子之间形成碳碳三键,每个C原子有1对孤对电子,故C原子杂化轨道数目为2,采取sp杂化,
故答案为:N;sp;
(2)Na2O2的电子式是.它与Al2O3按物质的量之比为1:1混合后投入水中,过氧化钠与水反应生成氢氧化钠与氧气,氢氧化钠与氧化铝反应生成偏铝酸钠与水,得到氢氧化钠与氧化铝恰好反应,所发生反应的化学方程式为:2Na2O2+2Al2O3=4NaAlO2+O2↑,
故答案为:;2Na2O2+2Al2O3=4NaAlO2+O2↑;
(3)NaHCO3溶液中,HCO3-的水解程度大于电离程度,溶液呈碱性,溶液中氢离子源于水的电离及HCO3-的电离,故溶液中阴阳离子浓度由小到大的关系式是:c(Na+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)>c(CO32-),若用Al单质为电极材料,电解NaHCO3溶液,阳极发生氧化反应,Al放电得到Al3+,Al3+与溶液中
HCO3-发生水解反应生成Al(OH)3、CO2,则阳极的发生的电极反应式为:Al-3e-+3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑,
故答案为:c(Na+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)>c(CO32-);Al-3e-+3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑;
(4)一定量的NO2、O2、NO混合气体投入水中恰好被完全吸收,发生化合反应生成HNO3,H原子来源于水,HNO3可以改写为NO(3-0.5).$\frac{1}{2}$H2O,则混合气体中N、O原子的个数比为1:2.5=5:2,
故答案为:5:2;
(5)E单质的晶胞如图,其堆积模型是体心立方密堆积,配位数是8,
故答案为:体心立方密堆积;8;
(6)AlCl3是共价化合物,属于分子晶体,加热会升华,熔融不导电,不能用于电解,而Al2O3是离子化合物,熔融能导电,因此常用Al2O3为原料而不用AlCl3作原料,
故答案为:AlCl3是共价化合物,属于分子晶体,加热会升华,熔融不导电,不能用于电解,而Al2O3是离子化合物,熔融能导电.

点评 本题考查物质结构关系关系综合应用,题目比较综合,涉及分子结构、杂化方式、电子式、化学方程式书写、离子浓度大小比较、化学方程式有关计算、晶胞结构、金属冶炼等,需要学生具备扎实的基础,(1)中N2O分子中心原子判断为易错点、难点,(4)中注意利用分子式改写方法解答,避免方程式的繁琐,难度中等.

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