Question

11．短周期元素A、B，原子最外层电子排布式分别为（n+1）s^x、ns^x+1np^x+3，A与B可形成化合物C和D．D溶于水时有气体B逸出，B能使带火星的木条复燃．
（1）写出物质的化学式ANaBO₂CNa₂ODNa₂O₂
（2）比较电离能：
①I₁（A）＜I₁（B）（填“＞”或“＜”，下同），
②I₁（B）＜I₁（He）．
（3）通常A元素的化合价是+1，对A元素呈现这种价态进行解释：
①用原子结构的观点进行解释：钠原子失去一个电子后形成电子排布为1s²2s²2p⁶，原子轨道全充满的+1价阳离子，该离子结构体系能量低，极难再失去电子．
②用电离能的观点进行解释：Na原子的第一电离能相对较小，第二电离能比第一电离能大很多倍．通常Na原子只能失去一个电子．
③写出D跟水反应的离子方程式：2Na₂O₂+2H₂O═4Na⁺+4OH^-+O₂↑．

Answer 1

分析 A、B都是短周期元素，原子最外层电子排布式分别为（n+1）s^x、ns^x+1np^x+3，故x+1=2，解得x=1，故A的外层电子排布式分别为（n+1）s¹，处于第ⅠA族，B外层电子排布式分别为ns²np⁴，处于第ⅥA族，A与B可形成化合物D，D溶于水时有气体逸出，该气体能使带火星的木条复燃，该气体为O₂，故化合物D为Na₂O₂，A为Na，B为O，A与B可形成化合物C和D，则C为Na₂O，结合物质性质与元素周期律解答．

解答 解：A、B都是短周期元素，原子最外层电子排布式分别为（n+1）s^x、ns^x+1np^x+3，故x+1=2，解得x=1，故A的外层电子排布式分别为（n+1）s¹，处于第ⅠA族，B外层电子排布式分别为ns²np⁴，处于第ⅥA族，A与B可形成化合物D，D溶于水时有气体逸出，该气体能使带火星的木条复燃，该气体为O₂，故化合物D为Na₂O₂，A为Na，B为O，A与B可形成化合物C和D，则C为Na₂O，
（1）根据上面的分析可知，A为Na，B为O₂，C为Na₂O，D为Na₂O₂，故答案为：Na；O₂；Na₂O；Na₂O₂；
（2）同周期自左而右，第一电离能增大，同主族自上而下第一电离能减小，故电离能I₁（A）＜I₁（B），He为稀有气体，是一种稳定结构，所以I₁（B）＜I₁（He），故答案为：＜；＜；
（3）Na元素的化合价是+1，故答案为：+1；
①钠原子失去一个电子后形成电子排布为1s²2s²2p⁶，原子轨道全充满的+1价阳离子，该离子结构体系能量低，极难再失去电子，故通常化合价为+1；
故答案为：钠原子失去一个电子后形成电子排布为1s²2s²2p⁶，原子轨道全充满的+1价阳离子，该离子结构体系能量低，极难再失去电子；
②Na原子的第一电离能相对较小，第二电离能比第一电离能大很多倍，通常Na原子只能失去一个电子，化合价为+1价；
故答案为：Na原子的第一电离能相对较小，第二电离能比第一电离能大很多倍．通常Na原子只能失去一个电子；
③过氧化钠跟水反应生成氢氧化钠与氧气，反应离子方程式为：2Na₂O₂+2H₂O═4Na⁺+4OH^-+O₂↑，故答案为：2Na₂O₂+2H₂O═4Na⁺+4OH^-+O₂↑．

点评 本题考查结构性质与位置关系、核外电子排布规律、电离能、化合价等，难度不大，根据原子结构结合性质推断元素是解题的关键，注意掌握电离能的递变规律．