Question

已知A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素，它们的原子序数依次增大．其中A、C原子的L层有2个未成对电子D与E同主族，D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构．F³⁺离子M层3d轨道电子为半满状态．请根据以上情况，回答下列问题：（答题时，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

 

．
（2）A的氢化物的分子空间构型是

 

，其中心原子采取

 

杂化．晶体熔点：DC

 

EC（填“＜、=、＞”）
（3）F和M（质子数为25）两元素的部分电离能数据列于如表：

元    素		M	F
电离能 （kJ?mol-1）	I1	717	759
	I2	1509	1561
	I3	3248	2957

比较两元素的I₂、I₃可知，气态M²⁺再失去一个电子比气态F²⁺再失去一个电子难．对此，你的解是

 

；
（4）H₂S和C元素的氢化物（分子式为H₂C₂）的主要物理性质比较如下：

	熔点/K	沸点/K	标准状况时在水中的溶解度
H2S	187	202	2.6
H2C2	272	423	以任意比互溶

H₂S和H₂C₂的相对分子质量基本相同，造成上述物理性质差异的主要原因

 

（5）已知某化合反应，在反应过程中只有σ键的断裂与生成，写出符合要求的化学方程式

 

 （写一个）

Answer 1

考点：位置结构性质的相互关系应用

专题：

分析：A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素，它们的原子序数依次增大，A、C原子的L层有2个未成对电子，电子排布图分别为、，原子序数A小于C，则A为C元素，C为O元素，则B为N元素；D与E同主族，D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构，则D为Mg元素，E为Ca元素；F³⁺离子M层3d轨道电子为半满状态，则离子的核外电子数为23，F的原子序数为26，应为Fe元素，结合元素对应原子的结构、单质及化合物的性质解答该题．

解答： 解：A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素，它们的原子序数依次增大，A、C原子的L层有2个未成对电子，电子排布图分别为、，原子序数A小于C，则A为C元素，C为O元素，则B为N元素；D与E同主族，D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构，则D为Mg元素，E为Ca元素；F³⁺离子M层3d轨道电子为半满状态，则离子的核外电子数为23，F的原子序数为26，应为Fe元素；
（1）同周期元素从左到右元素的第一电离能呈增大趋势，由于N的2p电子为半充满状态性质稳定，则第一电离能大于O，则有C＜O＜N，
故答案为：C＜O＜N；
（2）A为碳元素，其氢化物为CH₄，分子中含有4个C-H键，杂化轨道数为4，C原子采取sp³杂化，空间构型为正四面体；DC为MgO，EC为CaO，均为离子晶体，离子半径越大，晶体的熔点越低，镁离子的半径小于钙离子的半径，则熔点：MgO＞CaO；
故答案为：正四面体；sp³；＞；
（3）质子数为25的元素为Mn，Mn²⁺的3d轨道电子排布为半满状态较稳定，则再失去一个电子比气态Fe²⁺再失去一个电子难，
故答案为：Mn²⁺的3d轨道电子排布为半满状态较稳定；
（4）O的电负性较大，形成的氢化物H₂O₂含有氢键，与水分子可形成氢键，则沸点较高，故答案为：H₂O₂分子间存在氢键，与水分子可形成氢键；
（5）已知某化合反应，在反应过程中只有σ键的断裂与生成，说明反应物和生成物中只含有单键，反应H₂+Cl₂

点燃  .

2HCl 符合条件，故答案为：H₂+Cl₂

点燃  .

2HCl．

点评：本题目综合性较大，涉及结构性质与位置关系、元素周期律、核外电子排布规律、电离能、氢键等，题目难度中等，是物质结构的综合性题目，是对学生综合能力的考查，原子的核外电子排布规律是推断的突破口．