Question

根据已学知识，回答下列问题：
（1）具有（n-1）d¹⁰n s²电子构型的元素位于周期表中

 

区和

 

族．
（2）写出3P轨道上有2个未成对电子的元素名称：

 

．
（3）日常生活中广泛应用的不锈钢，在其生产过程中添加了某种元素X，该元素的价电子排布式为3d⁵4s¹，该元素可与氧元素形成离子X₂O₇^2-，K₂X₂O₇氧化浓盐酸生成氯气的同时还生成了X³⁺，写出该反应的离子方程式

 

．
（4）键能是指气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量．某些化学键的键能如表格所示（单位：kJ?mol^-1）：

键	H-H	N≡N	O=O	F-F	H-Cl
键能	436	946	498	157	431
键	N-N	P-P	P-O	Cl-Cl	Br-Br
键能	193	198	360	242.7	193

①由表中所列化学键形成的单质分子中，最不稳定的是

 

．
②通过表中键能数据，计算说明N₂分子中的

 

键比

 

键稳定（填
“σ”或“π”）．
③化学反应的实质是旧化学键断裂和新化学键形成的过程．现有化学反应方程式P₄（s）+3O₂（g）=P₄O₆（s），通过计算可以确定，1molP₄（s）参加该反应，

 

（填“吸收”或“放出”）的热量为

 

kJ．

Answer 1

考点：元素周期表的结构及其应用,有关反应热的计算,原子核外电子排布,键能、键长、键角及其应用

专题：化学反应中的能量变化,元素周期律与元素周期表专题

分析：（1）根据元素原子的外围电子排布的特征，可将元素周期表分成五个区域：s区、p区、d区、ds区和f区；（n-1）d全充满，最后的电子填s轨道，为ds区元素；
（2）3P轨道上有2个未成对电子的木核外电子排布3P²和3P⁴ ，分别是硅和硫；
（3）价电子排布式为3d⁵4s¹，是铬元素，然后根据得失电子守恒，书写离子方程式；
（4）形成的单质分子化学键的键能越小越不稳定；
（5）N≡N中含有2个π键，1个σ键，已知N≡N键能为946kJ/mol，N-N单键键能为193kJ/mol，则1个π键的键能为

946-193

2

kJ/mol=376.5kJ/mol，以此判断；
（6）根据白磷燃烧放出的热量为生成物的键能减反应物的键能．

解答： 解：（1）最后填充s电子，为s区元素，包括ⅠA、ⅡA及He元素，最后填充p轨道电子，为p区元素，主要为主族和0族元素，最后填充d轨道电子，为d区元素，包括ⅢB～ⅤⅡB和ⅤⅢ族（锕系、镧系除外），为过渡元素，（n-1）d全充满，最后的电子填在s轨道上，为ds区元素，包括ⅠB、ⅡB元素，为过渡金属，（n-1）d¹⁰ns²电子构型的元素，（n-1）d全充满，最后2个电子填在s轨道上，为ds区元素，
故答案为：ds；ⅡB； 
（2）3P轨道上有2个未成对电子的木核外电子排布3P²和3P⁴ ，分别是硅和硫，故答案为：硅、硫；  
（3）价电子排布式为3d⁵4s¹，是铬元素，重铬酸根将浓盐酸中的负一价的氯氧化为氯气，此离子方程式反应为 Cr₂O₇^2-+14H⁺+6Cl^-=2Cr³⁺+3Cl₂ ↑+7H₂O，故答案为：Cr₂O₇^2-+14H⁺+6Cl^-=2Cr³⁺+3Cl₂ ↑+7H₂O；
（4）形成的单质分子化学键的键能越小越不稳定，F-F的键能最小，故答案为：F₂；
（5）N≡N中含有2个π键，1个σ键，已知N≡N键能为946kJ/mol，N-N单键键能为193kJ/mol，则1个π键的键能为

946-193

2

kJ/mol=376.5kJ/mol，则N₂中的π键键能大于σ键键能，较稳定，故答案为：π；σ；
（6）白磷燃烧放出的热量=生成物的键能-反应物的键能=12×360kJ-（6×198）kJ-（3×498）kJ=1638kJ，故答案为：放出；1638．

点评：本题综合考查原子核外电子排布以及原子结构与元素周期表知识，侧重考查原子的电子排布及区的划分、杂化轨道、8电子结构的判断等，为高频考点，明确元素在周期表中的位置、元素所处主族、成键数是解本题关键，题目难度中等．