Question

13．有原子序数依次增大的A、B、C、D、E、F、G 七种元素，A 是短周期中族序数等于周期数的非金属元素；B 元素的原子既不易失去也不易得到电子，其基态原子中每种能级电子数相同；D 的最外层电子数与电子层数之比为3：1；E是地壳中含量第二多的非金属元素；D、F同族； G 元素原子序数为24．
（1）G元素在周期表中属于d区
（2）G³⁺最外层电子排布式为3s²3p⁶3d³
（3）BD₃^2-中B原子的杂化类型为sp²杂化
（4）晶胞如右图所示，其化学式为BaSiO₃．
（5）下列说法不正确的是aceg．
a．B、C、D 三种元素的第一电离能最大的是D
b．B、C、D 三种元素的电负性最大的是D
c．某C氢化物分子结构式为：H-C=C-H，该分子中X原子的杂化方式是sp³
d．B和E的单质能形成相同类型的晶体，其熔点B＞G
e．A₂D₂分子的空间构型为直线形
f．D元素简单氢化物的沸点高于F的氢化物
g．C 的单质分子中σ键和π键的个数比为1：1
（6）用锌还原TCl₄的盐酸溶液，经后续处理可制得绿色的配合物[TCl（H₂O）₅]Cl₂•H₂O．1mol该配合物中含有σ键的数目为18×6.02×10²³．
（7）已知在25℃、101kPa 下：
A₂D（l）=A₂D （g）△H₁=44.0kJ•mol^-1
C₂（g）+D₂（g）=2CD（g）△H₂=229.3kJ•mol-1
4CA₃（g）+5D₂（g）=4CD（g）+6A₂D（g）△H₃=-906.5kJ•mol-1
4CA₃（g）+6CD（g）=5C₂（g）+6A₂D （l）△H₄则△H₄=-2317kJ•mol^-1．

Answer 1

分析 原子序数依次增大的A、B、C、D、E、F、G 七种元素，A 是短周期中族序数等于周期数的非金属元素，则A为H元素；B元素的原子既不易失去也不易得到电子，其基态原子中每种能级电子数相同，核外电子数排布为1s²2s²2p²，则B为碳元素；D 的最外层电子数与电子层数之比为3：1，原子只能有2个电子层，最外层电子数为6，故D为O元素；C 元素的原子序数给予碳、氧之间，则C为N元素；E是地壳中含量第二多的非金属元素，则E为Si；G 元素原子序数为24，则G为Cr；D、F同族，F原子序数小于24，故F为S元素，据此解答．

解答 解：原子序数依次增大的A、B、C、D、E、F、G 七种元素，A 是短周期中族序数等于周期数的非金属元素，则A为H元素；B元素的原子既不易失去也不易得到电子，其基态原子中每种能级电子数相同，核外电子数排布为1s²2s²2p²，则B为碳元素；D 的最外层电子数与电子层数之比为3：1，原子只能有2个电子层，最外层电子数为6，故D为O元素；C 元素的原子序数给予碳、氧之间，则C为N元素；E是地壳中含量第二多的非金属元素，则E为Si；G 元素原子序数为24，则G为Cr；D、F同族，F原子序数小于24，故F为S元素．
（1）G的原子序数为24，处于第四周期ⅥB族，元素在周期表中属于d区，故答案为：d；
（2）Ti³⁺最外层电子排布式为3s²3p⁶3d³，故答案为：3s²3p⁶3d³；
（3）CO₃^2-中C原子价层电子对数=3+$\frac{4+2-2×3}{2}$=3，C原子杂化类型为sp²杂化，故答案为：sp²杂化；
（4）晶胞中Ba原子数目为1，Si原子数目为8×$\frac{1}{8}$=1，O原子数目为12×$\frac{1}{4}$=3，故该晶体的化学式为：BaSiO₃，故答案为：BaSiO₃；
（5）a．同周期随原子序数增大，第一电离能呈增大趋势，但N原子2P能级为半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，故第一电离能：N＞O＞C，故a错误；
b．同周期自左而右，电负性增大，故电负性：O＞N＞C，故b正确；
c．某C氢化物分子结构式为：H-N=N-H，该分子中N原子形成3个σ键、含有1对孤电子对，N原子的杂化方式是sp²杂化，故c错误；
d．金刚石、晶体硅均为原子晶体，由于C-C键长小于Si-Si键长，故C-C键的键能大，金刚石的熔点高于晶体硅，故d正确；
e．H₂O₂分子中O原子为sp³杂化，氧原子与连接的另外氧原子、H原子形成V型结构，不是直线形，故e错误；
f．水分子之间存在氢键，沸点高于硫化氢，故f正确；
g．C 的单质分子为N₂，结构式为N≡N，σ键和π键的个数比为1：2，故g错误，
故选：aceg；
（6）配合物[TlCl（H₂O）₅]Cl₂•H₂O中，锌离子与水分子之间有5个配位键，与氯离子之间形成1个配位键，每个水分子中有2个共价键，所以1mol该配合物中含有含有σ键为18mol，即含有σ键的数目为18×6.02×10²³个，
故答案为：18×6.02×10²³；
（7）已知：①H₂O（l）=H₂O（g）△H₁=44.0kJ•mol^-1
②N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H₂=229.3kJ•mol^-1
③4NH₃（g）+5O₂（g）=4NO（g）+6H₂O（g）△H₃=-906.5kJ•mol^-1
根据盖斯定律，③-②×5-①×6可得：4NH₃（g）+6NO（g）=5N₂（g）+6H₂O （l），则△H₄=-906.5kJ•mol^-1-5×229.3kJ•mol^-1-6×44.0kJ•mol^-1=-2317kJ•mol^-1，
故答案为：-2317．

点评 本题是对物质结构的考查，涉及核外电子排布、元素周期律、杂化轨道、分子构型、化学键、晶体类型与性质、氢键、配合物、晶胞计算、反应热计算等，推断元素是解题关键，需要学生具备扎实的基础，注意理解掌握同周期第一电离能异常情况，难度中等．