题目内容
A、B、C、D、E、F是原子序数依次增大的前四周期元素.A、B、C三种元素的基态原子具有相同的能级和能层,且第一电离能的顺序为A<C<B,其中C原子基态时2p轨道有两个未成对电子;D与A同族,其单质为常用的半导体材料;E为前四周期电负性最小的元素;F原子内层无空轨道,最外层电子数与E相同.请回答:
(1)F+的价层电子排布为 ;写出化合物F2C与稀硫酸反应的产物之一为红色固体且反应中只有F元素化合价发生了变化,该反应的离子方程式 .
(2)B、D形成一种超硬、耐磨、耐高温的新型化合物,该化合物化学式为 ,属于 晶体.
由氢气与C2反应生成1mol气态H2C产物,放热241.8KJ,若1g 气态H2C转化成液态H2C放热2.444KJ,则反应:2H2(g)+C2(g)=2H2C(L)的△H= KJ/mol.
(3)C与氢元素形成的正一价离子含有10电子,该离子中C原子的杂化方式为 ; C与氢元素形成的一种18电子分子M的水溶液具有弱酸性,则M与Ba(OH)2溶液反应生成酸式盐的化学方程式为 .
(4)1molAC2分子中σ键与π键的数目之比为 ;B、C形成的正一价离子N与AC2互为等电子体,N的电子式为 ;常温下,若1molAC2与等物质的量的NaOH反应后的溶液pH等于9,则c( H2CO3)-c( CO32-)= .
(1)F+的价层电子排布为
(2)B、D形成一种超硬、耐磨、耐高温的新型化合物,该化合物化学式为
由氢气与C2反应生成1mol气态H2C产物,放热241.8KJ,若1g 气态H2C转化成液态H2C放热2.444KJ,则反应:2H2(g)+C2(g)=2H2C(L)的△H=
(3)C与氢元素形成的正一价离子含有10电子,该离子中C原子的杂化方式为
(4)1molAC2分子中σ键与π键的数目之比为
分析:A、B、C、D、E、F是原子序数依次增大的前四周期元素.E为前四周期电负性最小的元素,则E为K元素;A、B、C三种元素的基态原子具有相同的能级和能层,三种处于同一周期,其中C原子基态时2p轨道有两个未成对电子,则三元素处于第二周期,C原子外围电子排布为2s22p2或2s22p4,第一电离能的顺序为A<C<B,则B元素原子的2p能级为半满稳定状态,其外围电子排布为2s22p3,故B为氮元素,C原子外围电子排布为2s22p4,则C为氧元素;A原子外围电子排布为2s22p1或2s22p2,D与A同族,其单质为常用的半导体材料,处于ⅣA族,则A为碳元素、D为Si元素;F原子内层无空轨道,最外层电子数与E相同,则F原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,则F为Cu元素,据此解答.
解答:解:A、B、C、D、E、F是原子序数依次增大的前四周期元素.E为前四周期电负性最小的元素,则E为K元素;A、B、C三种元素的基态原子具有相同的能级和能层,三种处于同一周期,其中C原子基态时2p轨道有两个未成对电子,则三元素处于第二周期,C原子外围电子排布为2s22p2或2s22p4,第一电离能的顺序为A<C<B,则B元素原子的2p能级为半满稳定状态,其外围电子排布为2s22p3,故B为氮元素,C原子外围电子排布为2s22p4,则C为氧元素;A原子外围电子排布为2s22p1或2s22p2,D与A同族,其单质为常用的半导体材料,处于ⅣA族,则A为碳元素、D为Si元素;F原子内层无空轨道,最外层电子数与E相同,则F原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,则F为Cu元素,
(1)F为Cu元素,子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,Cu+的价层电子排布为3d10;
化合物Cu2O与稀硫酸反应的产物之一为红色固体且反应中只有Cu元素化合价发生了变化,应生成Cu与硫酸铜,同时生成水,该反应的离子方程式Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O,
故答案为:3d10;Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O;
(2)N、Si形成一种超硬、耐磨、耐高温的新型化合物,该化合物化学式为Si3N4,属于原子晶体,由氢气与O2反应生成1mol气态H2O产物,放热241.8KJ,若1g气态H2O转化成液态H2O放热2.444KJ,1mol气态H2O转化成液态H2O放热为2.444KJ×
=44kJ,故生成2mol液态H2O放出的热量为(241.8kJ+44kJ)×
=571.6kJ,则反应:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)的△H=-571.6kJ/mol,
故答案为:Si3N4;原子;-571.6;
(3)氧元素与氢元素形成的正一价离子含有10电子为H3O+,H3O+中氧原子价层电子对数=3+
=4,O原子含有1对孤对电子,故O原子产生sp3杂化;
氧元素与氢元素形成的一种18电子分子M的水溶液具有弱酸性,M为H2O2,则H2O2与Ba(OH)2溶液反应生成酸式盐的化学方程式为:2H2O2+Ba(OH)2=Ba(HO2)2+2H2O,
故答案为:sp3;2H2O2+Ba(OH)2=Ba(HO2)2+2H2O;
(4)CO2分子结构式为O=C=O,1molCO2分子中含有2molσ键、2molπ键,故含有σ键与π键的数目之比为1:1;N、O两元素形成的正一价离子N与CO2互为等电子体,则N为NO2+,结构与CO2相似,NO2+的电子式为
;
常温下,若1molCO2与等物质的量的NaOH反应后所得溶液为NaHCO3溶液,溶液pH等于9,根据电荷守恒有c(OH-)+2c( CO32-)+c(HCO3-)=c(H+)+c(Na+),根据物料守恒有c(Na+)=c( CO32-)+c(HCO3-)+c( H2CO3),联立可得c( H2CO3)-c( CO32-)=c(OH-)-c(H+)=
mol/L-10-9mol/L=(10-5-10-9)mol/L,
故答案为:1:1;
;(10-5-10-9)mol/L.
(1)F为Cu元素,子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,Cu+的价层电子排布为3d10;
化合物Cu2O与稀硫酸反应的产物之一为红色固体且反应中只有Cu元素化合价发生了变化,应生成Cu与硫酸铜,同时生成水,该反应的离子方程式Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O,
故答案为:3d10;Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O;
(2)N、Si形成一种超硬、耐磨、耐高温的新型化合物,该化合物化学式为Si3N4,属于原子晶体,由氢气与O2反应生成1mol气态H2O产物,放热241.8KJ,若1g气态H2O转化成液态H2O放热2.444KJ,1mol气态H2O转化成液态H2O放热为2.444KJ×
| 1mol×18g/mol |
| 1g |
| 2mol |
| 1mol |
故答案为:Si3N4;原子;-571.6;
(3)氧元素与氢元素形成的正一价离子含有10电子为H3O+,H3O+中氧原子价层电子对数=3+
| 6-1×3-1 |
| 2 |
氧元素与氢元素形成的一种18电子分子M的水溶液具有弱酸性,M为H2O2,则H2O2与Ba(OH)2溶液反应生成酸式盐的化学方程式为:2H2O2+Ba(OH)2=Ba(HO2)2+2H2O,
故答案为:sp3;2H2O2+Ba(OH)2=Ba(HO2)2+2H2O;
(4)CO2分子结构式为O=C=O,1molCO2分子中含有2molσ键、2molπ键,故含有σ键与π键的数目之比为1:1;N、O两元素形成的正一价离子N与CO2互为等电子体,则N为NO2+,结构与CO2相似,NO2+的电子式为
常温下,若1molCO2与等物质的量的NaOH反应后所得溶液为NaHCO3溶液,溶液pH等于9,根据电荷守恒有c(OH-)+2c( CO32-)+c(HCO3-)=c(H+)+c(Na+),根据物料守恒有c(Na+)=c( CO32-)+c(HCO3-)+c( H2CO3),联立可得c( H2CO3)-c( CO32-)=c(OH-)-c(H+)=
| 10-14 |
| 10-9 |
故答案为:1:1;
点评:本题以元素推断为载体,考查核外电子排布规律、常用化学用语书写、化学键、离子浓度比较等,难度中等,(4)中电子式及离子浓度关系为易错点、难点,注意等电子体中价层电子数相同,其结构相似,盐类水解中离子浓度等量关系经常考查电荷守恒、微粒守恒、质子恒等式.
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