Question

2．A、B、C、D、E是中学化学常见的五种元素，原子序数依次增大，其结构或性质信息如下表：

元素	结构或性质信息
A	其原子最外层电子数是内层电子数的2倍
B	基态原子最外层电子排布为nSnnPn+1
C	非金属元素，其单质为固体，在氧气中燃烧时有明亮的蓝紫色火焰
D	单质在常温、常压下是气体．基态原子的M层上有1个未成对的P电子
E	其与A形成的合金为目的用量最多的金属材料

（1）E元素基态原子的电子排布式是1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²；
（2）比较B与O元素的第一电离能：B＞O，A与C的电负性：A＜C （填＜，=或＞）；A D形成的一种常见化合物，常温下为液体，是良好的有机溶剂，其分子中含有的共价键类型是σ键．（填“σ键”或“π键”）．
（3）写出工业上制备D单质的离子方程式2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Cl₂↑+2OH^-+H₂↑；
（4）E单质在海水中易发生电化学腐蚀，写出正极的电极反应式O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；
（5）在一定条件下，B与D可形成一种化合物，该化合物分子中每个原子最外层均为8电子，常温下为淡黄色液体，遇水强烈水解，生成两种产物，其中之一的分子构型为三角锥形，另一种产物具有漂白性，写出该化合物与水反应的化学方程式：NCl₃+3H₂O═NH₃+3HClO．
（6）己知单质B生成4.25g气态氢化物W时，释放出11.55KJ的热量．写出该反应的热化学方程式N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃（g）△H=-92.4kJ/mol．

Answer 1

分析 A原子最外层电子数是内层电子数的2倍，最外层最多含有8个电子，则A原子只能有两个电子层，最外层含有4个C，则A为碳元素；B的基态原子最外层电子排布为nsⁿnpⁿ⁺¹，s能级最多容纳2个电子，且P能级容纳电子，则n=2，B原子的最外层电子排布式为：2s²2p³，则B为N元素；C为非金属元素，其单质为固体，在氧气中燃烧时有明亮的蓝紫色火焰，则C为S元素；D的基态原子的M层上有1个未成对的p电子，则其电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p¹或1s²2s²2p⁶3s²3p⁵，为铝元素或氯元素，由于D单质常温、常压下是气体，所以D是Cl元素；E与A形成的合金为目前用量最多的金属材料，该合金为钢，则E为Fe元素，据此解答．

解答 解：A原子最外层电子数是内层电子数的2倍，最外层最多含有8个电子，则A原子只能有两个电子层，最外层含有4个C，则A为碳元素；B的基态原子最外层电子排布为nsⁿnpⁿ⁺¹，s能级最多容纳2个电子，且P能级容纳电子，则n=2，B原子的最外层电子排布式为：2s²2p³，则B为N元素；C为非金属元素，其单质为固体，在氧气中燃烧时有明亮的蓝紫色火焰，则C为S元素；D的基态原子的M层上有1个未成对的p电子，则其电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p¹或1s²2s²2p⁶3s²3p⁵，为铝元素或氯元素，由于D单质常温、常压下是气体，所以D是Cl元素；E与A形成的合金为目前用量最多的金属材料，该合金为钢，则E为Fe元素．
（1）E为Fe元素，铁原子核外有26个电子，基态原子的电子排布式为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，
故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²；
（2）N原子的2p能级容纳3个电子，是半充满稳定状态，能量较低，因此第一电离能N＞O；硫元素的非金属性强于碳，故电负性C＜S，A和D形成的化合物为CCl₄，含有化学键为σ键，
故答案为：＞；＜；σ键；
（3）D为氯元素，其单质为氯气，工业上电解氯化钠溶液制备氯气，反应的离子方程式为：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Cl₂↑+2OH^-+H₂↑，
故答案为：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Cl₂↑+2OH^-+H₂↑；
（4）fe单质在海水中易发生电化学腐蚀，发生吸氧腐蚀，正极上是氧气获得电子生成氢氧根离子，正极的电极反应式为：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，
故答案为：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；
（5）在一定条件下，N与Cl可形成一种化合物，该化合物分子中每个原子最外层均为8电子，该化合物为NCl₃，遇水强烈水解，生成两种产物，其中之一的分子构型为三角锥形，另一种产物具有漂白性，水得到氨气与HClO，该化合物与水反应的化学方程式：NCl₃+3H₂O═NH₃+3HClO，
故答案为：NCl₃+3H₂O═NH₃+3HClO；
（6）氮气生成4.25g气态氢化物NH₃时，释放出11.55KJ的热量，生成2mol氨气放出的热量为11.55kJ×$\frac{2mol×17g/mol}{4.25g}$=92.4kJ，该反应的热化学方程式为：N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃（g）△H=-92.4kJ/mol，
故答案为：N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃（g）△H=-92.4kJ/mol．

点评 本题考查位置结构与性质关系的应用，正确推断各元素是解题关键，需要学生具备扎实的基础，有利于学生巩固基础知识和基本技能，题目难度中等．