Question

已知A、B、C、D、E五种元素的核电荷数依次增大，除E为第四周期元素外，其余都是短周期元素．其中A、B、C是同一周期的非金属元素，A元素最外层电子数是内层电子数的2倍，B元素基态原子的最外层有3个未成对电子，化合物DC中存在的化学键为离子键，D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构，E元素的正三价离子的3d亚层为半充满状态．请回答下列问题：
（1）元素A、B、C三元素电负性由大到小的顺序为

 

元素B、C的第一电离能的大小关系是

 

，其原因为

 

．
（2）A的氢化物：A₂H₂分子的空间构型是

 

，分子中含有

 

个σ键，

 

个π键．写出实验室制备A₂H₂的化学反应方程式

 

（3）写出化合物DC的电子式：

 

；其晶体类型为

 

（4）元素B的轨道表示式为

 

，E元素正二价阳离子的核外电子排布式是

 

．
（5）A元素的一种单质能导电，它与E的单质在稀H₂SO₄溶液中，可形成原电池，该电池的负极反应为

 

．：

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：已知A、B、C、D、E五种元素的核电荷数依次增大，除E为第四周期元素外，其余都是短周期元素．其中A、B、C是同一周期的非金属元素，A原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，则内层为2个电子，最外层为4个电子，一共含有6个电子，应为C元素；
B为第二周期元素，基态原子的最外层有3个未成对电子，则2p轨道上含有3个单电子，其最外层电子排布式为2s²2p³，则为N元素；
化合物DC中存在的化学键为离子键，D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构，则C为-2价阴离子，而且在第二周期，则C为O元素，则D为Mg元素；
E元素的正三价离子的3d亚层为半充满状态，则E原子核外电子数=2+8+13+3=26，则E为Fe；
根据元素所在周期表中的位置结合元素周期律知识解答该题．

解答： 解：已知A、B、C、D、E五种元素的核电荷数依次增大，除E为第四周期元素外，其余都是短周期元素．其中A、B、C是同一周期的非金属元素，A原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，则内层为2个电子，最外层为4个电子，一共含有6个电子，应为C元素；
B为第二周期元素，基态原子的最外层有3个未成对电子，则2p轨道上含有3个单电子，其最外层电子排布式为2s²2p³，则为N元素；
化合物DC中存在的化学键为离子键，D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构，则C为-2价阴离子，而且在第二周期，则C为O元素，则D为Mg元素；
E元素的正三价离子的3d亚层为半充满状态，则E原子核外电子数=2+8+13+3=26，则E为Fe，
（1）同周期从左到右电负性逐渐增强，所以电负性：O＞N＞C；N、O同周期，氮元素原子2p轨道容纳3个电子，为半满稳定状态，能量较低，原子失去一个电子较难，第一电离能N＞O；
故答案为：O＞N＞C；N＞O；氮原子2p轨道容纳3个电子，为半满稳定状态，能量较低，原子失去一个电子较难；
（2）C₂H₂分子的空间构型是直线型，其结构为H-C≡C-H，含有3个σ键和2个π键，实验室用碳化钙和水反应来制备C₂H₂，其反应的化学方程式为：CaC₂+2H₂O→Ca（OH）₂+C₂H₂↑；
故答案为：直线型；3；2；CaC₂+2H₂O→Ca（OH）₂+C₂H₂↑；
（3）化合物DC为MgO，是由离子键构成的离子晶体，其电子式为；
故答案为：；离子晶体；
（4）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，铁是26号元素，铁原子核外有26个电子，铁原子失去2个电子变成亚铁离子，Fe²⁺在基态时，核外电子排布式为：[Ar]3d⁶，
故答案为：；[Ar]3d⁶；
（5）C元素的一种单质能导电，即石墨，石墨与Fe的单质在稀H₂SO₄溶液中，形成原电池，该电池的负极为Fe失电子生成亚铁离子，则负极的电极反应为Fe-2e^-=Fe²⁺；
故答案为：Fe-2e^-=Fe²⁺．

点评：本题是对物质结构的考查，涉及核外电子排布、电离能、分子结构、化学键、电子式、晶体类型、原电池等，需要学生具备扎实的基础，注意掌握原子轨道表示式的画法，题目难度中等．