Question

18．已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数依次增大．其中A、B、C是同一周期的非金属元素．化合物DC的晶体为离子晶体，D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构．AC₂为非极性分子．B、C的氢化物的沸点比它们同族相邻周期元素氢化物的沸点高．E的原子序数为24，ECl₃能与B、C的氢化物形成六配位的配合物，且两种配体的物质的量之比为2：1，三个氯离子位于外界．请根据以上情况，回答下列问题：（答题时，A、B、C、D、E用所对应的元素符号表示）
（1）A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为C＜O＜N．
（2）元素B的氢化物的电子式为，该氢化物可以与H+离子以配位键相合，产物的结构式．
（3）一种由B、C组成的化合物与AC₂互为等电子体，其化合物的化学式为N₂O．根据等电子原理，写出AB^-的电子式，1mol O₂²⁺中含有的π键为2mol．
（4）E的元素名称为Cr，ECl₃形成的配合物的化学式为[Cr（NH₃）₄（H₂O）₂]Cl₃．
（5）B的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液与D的单质反应时，B被还原到最低价，该反应的化学方程式是4Mg+10HNO₃=4Mg（NO₃）₂+NH₄NO₃+3H₂O．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数依次增大，化合物DC的晶体为离子晶体，D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构，C形成-2价阴离子，且D位于C的下一周期，B、C的氢化物的沸点比它们同族相邻周期元素氢化物的沸点高，分子中存在氢键，C形成-2价阴离子，则C为氧元素，D为镁元素，核电荷数B＜C，则B为氮元素；其中A、B、C是同一周期的非金属元素，AC₂为非极性分子，则A为碳元素；E的原子序数为24，则E为Cr元素；CrCl₃能与NH₃、H₂O形成六配位的配合物，且两种配体的物质的量之比为2：1，则配体中有4个NH₃、2个H₂O，三个氯离子位于外界，该配合物为[Cr（NH₃）₄（H₂O）₂]Cl₃，以此解答该题．

解答 解：A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数A＜B＜C＜D＜E化合物DC的晶体为离子晶体，D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构，C形成-2价阴离子，且D位于C的下一周期，B、C的氢化物的沸点比它们同族相邻周期元素氢化物的沸点高，分子中应存在氢键，C形成-2价阴离子，则C为氧元素，D为镁元素，核电荷数B＜C，则B为氮元素；其中A、B、C是同一周期的非金属元素，AC₂为非极性分子，则A为碳元素；E的原子序数为24，则E为Cr元素；CrCl₃能与NH₃、H₂O形成六配位的配合物，且两种配体的物质的量之比为2：1，则配体中有4个NH₃、2个H₂O，三个氯离子位于外界，该配合物为[Cr（NH₃）₄（H₂O）₂]Cl₃，
故A为碳元素；B为氮元素；C为氧元素，D为镁元素，E为Cr元素，
（1）A为碳元素、B为氮元素、C为氧元素，同周期自左而右第一电离能增大，氮元素原子2p能级有3个电子，处于半满稳定状态，电子能量低，氮元素第一电离能高于相邻的元素的，所以第一电离能由小到大的顺序为C＜O＜N，
故答案为：C＜O＜N；
（2）B为N元素，对应的氢化物为氨气，故其电子式为：，NH₄⁺结构中氮原子和氢原子间的配位键是氮原子提供孤对电子，其结构式为：，
故答案为：；配位；；
（3）一种由N元素、O元素化合物与CO₂互为等电子体，其化学式为N₂O，CN^-电子式为，O₂²⁺电子式为，一个O₂²⁺中含有两个π键，所以1molO₂²⁺中含有的π键数目为2mol，
故答案为：N₂O；；2；
（4）E为Cr元素，该配合物为[Cr（NH₃）₄（H₂O）₂]Cl₃，故答案为：Cr；[Cr（NH₃）₄（H₂O）₂]Cl₃；
（5）B的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液是硝酸，稀硝酸和Mg反应时B被还原到最低价，则B元素的生成物是硝酸铵，同时镁生成硝酸镁，化学方程式为4Mg+10HNO₃=4Mg（NO₃）₂+NH₄NO₃+3H₂O，故答案为：4Mg+10HNO₃=4Mg（NO₃）₂+NH₄NO₃+3H₂O．

点评 本题综合性较大，涉及结构性质越位置关系、元素周期律、电子式与核外电子排布、配合物与杂化理论、分子结构，氧化还原反应等，难度中等，是物质结构的综合性题目，是对学生综合能力的考查，氢化物的沸点比它们同族相邻周期元素氢化物的沸点高是推断的突破口．