Question

A、B、C、D、E是原子序数依次增大的前四周期元素，其信息如表：

元素	相关信息
A	最外层电子数是次外层的2倍
B	是空气中含量最丰富的元素
C	P轨道上有2个未成对电子
D	是地壳中含量最多的金属元素
E	常用来制电线、电缆

（1）上述五种元素中，第一电离能最大的是

 

（用元素符号表示，下同），B、C、D形成的简单离子半径从小到大的顺序是

 

．
（2）C与D形成的化合物晶体类型是

 

．其与强碱溶液反应的离子方程式是

 

．
（3）A的一种氢化物对H₂的相对密度为14，其分子中所含σ键的数目为

 

，A、B、C原子分别与氢原子形成的共价键键能从大到小的顺序是

 

．
（4）E的基态原子核外电子排布式是

 

．
（5）已知：
①对于反应体系所有物质全为气体的反应，反应焓变可用键能来估算：
②H₂O（l）=H₂O（g）△H=+44kJ/mol
③H-H和H-C的键能分别为436.0kJ/mol和462.8kJ/mol
④C的氢化物分解的能量变化如图，
则C₂分子中的键能为

 

．

Answer 1

考点：位置结构性质的相互关系应用,元素电离能、电负性的含义及应用,反应热和焓变

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：A、B、C、D、E是原子序数依次增大的前四周期元素，A的最外层电子数是次外层的2倍，可推断A为C元素；B是空气中含量最丰富的元素，可推断B为N元素；C的P轨道上有2个未成对电子O元素；D是地壳中含量最多的金属元素，可推断D为Al元素；E常用来制电线、电缆，可推断E为Cu元素．以此解答本题各小问．

解答： 解：A、B、C、D、E依次为C元素、N元素、O元素、Al元素、Cu元素，
（1）同主族自上而下第一电离能逐渐减小，同周期自左而右第一电离能呈增大趋势，N元素原子2p轨道容纳3个电子，为半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素；具有相同电子层数的离子，电荷数越大离子半径越小，即r（Al³⁺）＜r（O^2-）＜r（N^3-）；
故答案为：N；r（Al³⁺）＜r（O^2-）＜r（N^3-）；
（2）O与Al形成的氧化铝是金属氧化物，属于离子晶体；氧化铝是两性氧化物，和氢氧化钠反应生成AlO₂^-和H₂O，其反应方程式为Al₂O₃+2OH^-═2AlO₂^-+H₂O；
故答案为：离子晶体；Al₂O₃+2OH^-═2AlO₂^-+H₂O；
（3）A的一种氢化物的摩尔质量=14×2g/mol=28g/mol，可知A为CH₂=CH₂，4个C-H键及碳碳双键中的一个键为σ键；原子半径越小共价键键能越大，同周期元素由左到右原子半径逐渐减小，所以键能顺序为：H-O＞H-N＞H-C；
故答案为：5；H-O＞H-N＞H-C；
（4）Cu原子核外有29个电子，根据构造原理Cu的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹；
故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹（或[Ar]3d¹⁰4s¹）；
（5）由H₂O（l）=H₂O（g）△H=+44kJ/mol和H₂O（l）=H₂+

1

2

O₂（g）△H=+285.8kJ/mol得H₂O（g）=H₂+

1

2

O₂（g）△H=+241.8kJ/mol，再由H-H和H-O的键能分别为436.0kJ/mol和462.8kJ/mol，设O₂的键能为x，可得2×462.8kJ/mol-436.0kJ/mol-

1

2

x=241.8KJ/mol，解得x=495.6kJ/mol．
故答案为：495.6kJ/mol．

点评：本题考查原子结构与元素周期律的关系，题目难度不大，正确推断元素的种类是解答本题的关键，要正确把握元素周期律的递变规律．