Question

【题目】已知A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数依次增加。相关信息如下表所示，根据推断回答下列问题：（答题时A、B、C、D、E、F用所对应的元素符号表示）

A	A原子核外电子有6种不同的运动状态
B	B元素的第一电离能比同周期相邻两个元素都大
C	C原子在同周期原子中半径最大（稀有气体除外），其单质焰色为黄色
D	D原子最外层电子数等于电子层数
E	E的基态原子最外层电子排布式为3s23p2
F	F与C位于不同周期，F原子核外最外层电子数与C相同，其余各层电子均充满

（1）F基态原子核外价电子排布式是________________

（2）A、B、E三种元素电负性由大到小排列顺序为__________________

（3）B元素可形成多种单质，其中“只有一层原子厚”的物质，被公认为目前世界上已知的最薄、最坚硬、传导电子速度最快的新型材料，该材料晶体结构如右图所示，其原子的杂化类型为________________

（4）煤燃烧产生的烟气中有B的氧化物，会引起严重的环境问题，因此，常用AH4催化还原以消除污染，已知：

AH4(g)+2 BO2（g)＝ B2(g)+AO2(g)+2H2O (g) △H1＝－867kJ／mol

2BO2(g) B2O4(g) △H2=－56.9 kJ／mol

写出AH4和B2O4反应的热化学方程式__________________

（5）D单质为面心立方晶体，其晶胞边长a＝0.405nm，用NA表示阿伏伽德罗常数，列式表示D单质的密度______g·cm－3(不必计算出结果)。

（6）继A60后，科学家又合成了E60、B60， E60分子中每个E原子只跟相邻的3个原子形成共价键，且每个E原子最外层都满足8电子稳定结构，则E60分子中π键的数目为_______________

（7）F的单质和过氧化氢在稀硫酸中可反应，有人将这个反应设计成原电池，请写出该原电池正极反应方程式_______________

（8）某学生所做的有关F元素的实验流程如下图：

F单质棕色的烟绿色溶液蓝色沉淀蓝色溶液黑色沉淀

请书写第⑤步反应的离子方程式：___________________

Answer 1

【答案】 3d104s1 N＞C＞Si sp2杂化 CH4(g)+N2O4(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-810.1kJ/mol 30 H2O2+2e- + 2H+ = 2H2O [Cu (NH3)4]2++H2S+2H2O====CuS↓+2NH4++2NH3·H2O

【解析】A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数依次增加，C原子在同周期原子中半径最大（稀有气体除外），其单质焰色为黄色，则C为Na；A原子核外电子有6种不同的运动状态，A为碳元素；B的原子序数介于碳、氧之间，则B为N元素；E的基态原子最外层电子排布式为3s23p2，则E为Si；D原子最外层电子数等于电子层数，原子序数介于E和C之间，则D是Al；F与C位于不同周期，F处于第四周期，F原子核外最外层电子数与C相同，其余各层电子均充满，原子核外电子数=2+8+18+1=29，则F为Cu。

（1）铜原子的基态原子核外价电子排布式是3d104s1；（2）非金属性越强，电负性越大，则A、B、E三种元素电负性由大到小排列顺序为N＞C＞Si；（3）根据结构可知类似于石墨的的层状结构，则N原子的杂化类型为sp2杂化。（4）已知：①、CH4(g)+2 NO2（g)＝ N2(g)+CO2(g)+2H2O (g) △H1＝－867kJ／mol,②、2NO2（g）N2O4（g）△H2=-56.9kJ/mol,由盖斯定律，①-②得：CH4(g)+N2O4(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-810.1kJ/mol；（5）Al单质为面心立方晶体，晶胞中含有铝原子的个数是4，其晶胞边长a＝0.405nm，用NA表示阿伏伽德罗常数，则其单质的密度为g·cm－3。（6）Si60分子中每个Si原子只跟相邻的3个原子形成共价键，且每个Si原子最外层都满足8电子稳定结构，则每个Si形成的这3个键中，必然有1个双键，这样每个Si原子最外层才满足8电子稳定结构，双键数应该是Si原子数的一半，而每个双键有1个π键，显然π键数目为30；（7）原电池中负极发生失去电子的氧化反应，则铜是负极，正极是双氧水得到电子，电极反应式为H2O2+2e- + 2H+ = 2H2O。（8）蓝色溶液是铜离子和氨水形成的络离子，铜离子具有氧化性，则第⑤步反应的离子方程式为[Cu (NH3)4]2++H2S+2H2O＝CuS↓+2NH4++2NH3·H2O。