Question

6．已知A、B、C、D、E都是元素周期表中前36号的元素，它们的原子序数依次增大．A原子基态时最外层电子数是其内层电子总数的2倍，B元素的气态氢化物与其最高价氧化物对应的水化物能发生化合反应，C原子基态时s电子总数与p电子总数相等，D在元素周期表的各元素中电负性最大，E元素位于元素周期表第11列．
（1）ABC的第一电离能由大到小的顺学为C＜O＜N（用元素符号表示）．
（2）AC₃^2-的立体构型是平面正三角形，其中A原子的杂化轨道类型是sp²．
（3）A₂^2-与C₂²⁺互为等电子体，1mol C₂²⁺中含有π键数目为2N_A．
（4）用氢键表示式写出D的氢化物水溶液中存在的一种氢键F-H…F、F-H…O、O-H…F、O-H…O．
（5）基态E原子的价电子排布式为3d¹⁰4s¹．
（6）E的无水硫酸盐溶于水中，溶液成蓝色，原因是Cu²⁺+4H₂O=[Cu（H₂O）₄]²⁺（用离子方程式表达）．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E都是元素周期表中前36号的元素，它们的原子序数依次增大．A原子基态时最外层电子数是其内层电子总数的2倍，原子只能有2个电子层，最外层电子数为4，故A为碳元素；B元素的气态氢化物与其最高价氧化物对应的水化物能发生化合反应，则B为N元素；D在元素周期表的各元素中电负性最大，则D为F元素；C原子基态时s电子总数与p电子总数相等，结合原子序数可知，C为O元素；E元素位于元素周期表第11列，则E为Cu，据此解答．

解答 解：A、B、C、D、E都是元素周期表中前36号的元素，它们的原子序数依次增大．A原子基态时最外层电子数是其内层电子总数的2倍，原子只能有2个电子层，最外层电子数为4，故A为碳元素；B元素的气态氢化物与其最高价氧化物对应的水化物能发生化合反应，则B为N元素；D在元素周期表的各元素中电负性最大，则D为F元素；C原子基态时s电子总数与p电子总数相等，结合原子序数可知，C为O元素；E元素位于元素周期表第11列，则E为Cu．
（1）同周期随原子序数增大，越大第一电离能呈增大趋势，但N元素原子2p能级容纳3个电子，为半满稳定状态，能量较大，第一电离能高于同周期相邻元素，故第一电离能由大到小的顺序为：C＜O＜N，
故答案为：C＜O＜N；
（2）CO₃^2-中C原子的价层电子对数为3+$\frac{4+2-2×3}{2}$=3，C原子孤对电子对数=0，CO₃^2-为平面三角形，C原子采取sp²杂化，
故答案为：平面三角形；sp²；
（3）C₂^2-与O₂²⁺互为等电子体，离子结构相同，O₂²⁺的电子式可表示为，1mol O₂²⁺中含有的π键数目为2N_A，
故答案为：2；
（4）HF水溶液中存在的所有氢键为：F-H…F、F-H…O、O-H…F、O-H…O，
故答案为：F-H…F、F-H…O、O-H…F、O-H…O；
（5）E为Cu元素，基态原子的价电子排布式为3d¹⁰4s¹，
故答案为：3d¹⁰4s¹；
（6）硫酸铜溶于水，铜离子与水生成了呈蓝色的配合离子[Cu（H₂O）₄]²⁺，溶液成蓝色，离子方程式为：Cu²⁺+4H₂O=[Cu（H₂O）₄]²⁺，
故答案为：Cu²⁺+4H₂O=[Cu（H₂O）₄]²⁺．

点评 本题是对物质结构与性质的考查，推断元素是解题的关键，涉及核外电子排布规律、氢键、杂化理论与分子结构、配合物等，难度中等，（3）中注意等电子体中价电子总数相等，结构相似．