Question

3．A、B、C、D、E是元素周期表中前四周期中五种常见元素，其相关信息如表：

元素	相关信息
A	原子核外L层电子数是K层的2倍
B	其一种单质被称为地球生物的“保护伞”
C	元素的第一电离能是第3周期所有元素中最小的
D	基态原子最外层电子排布为（n+1）sn（n+1）p（n+2）
E	可形成多种氧化物，其中一种为具有磁性的黑色晶体

请回答下列问题：
（1）C在元素周期表中位于第三周期、第IA族；D的基态原子核外电子排布式是1s²2s²2p⁶3s²3p⁴．
（2）B、C、D的简单离子半径由大到小的顺序为（用化学符号表示，下同）S^2-＞O^2-＞Na⁺，B、D的简单氢化物中稳定性较大的是H₂O．
（3）B的常见单质和C的单质按物质的量比1：2反应生成的化合物中化学键的类型为离子键、共价键；该化合物属于离子晶体．
（4）E形成的黑色磁性晶体发生铝热反应的化学方程式是3Fe₃O₄+8Al$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$9Fe+4Al₂O₃．
（5）已知：2AB（g）+B₂（g）═2AB₂（g）△H=-566.0kJ•mol^-1
D（s）+B₂（g）═DB₂（g）△H=-296.0kJ•mol^-1
处理含AB、DB₂烟道气污染的一种方法是将其在催化剂作用下转化为固态单质D，请写出此反应的热化学方程式：2CO（g）+SO₂（g）=S（s）+2CO₂（g）△H=-270kJ•mol^-1．

Answer 1

分析 A元素原子核外L层电子数是K层的2倍，则L层有4个电子，故A为碳元素；B元素的一种单质被称为地球生物的“保护伞”，故B为氧元素；C元素的第一电离能是第3周期所有元素中最小的，故C为Na元素；D元素基态原子最外层电子排布为（n+1）sⁿ（n+1）p^（n+2），由于n=2，故D为S元素；E元素可形成多种氧化物，其中一种为具有磁性的黑色晶体，故E为Fe元素，据此解答．

解答 解：A元素原子核外L层电子数是K层的2倍，则L层有4个电子，故A为碳元素；B元素的一种单质被称为地球生物的“保护伞”，故B为氧元素；C元素的第一电离能是第3周期所有元素中最小的，故C为Na元素；D元素基态原子最外层电子排布为（n+1）sⁿ（n+1）p^（n+2），由于n=2，故D为S元素；E元素可形成多种氧化物，其中一种为具有磁性的黑色晶体，故E为Fe元素．
（1）C为Na元素，处于周期表中第三周期IA族，D为硫元素，基态原子核外电子排布式是1s²2s²2p⁶3s²3p⁴，
故答案为：三、IA；1s²2s²2p⁶3s²3p⁴；
（2）B、C、D的简单离子分别为O^2-、Na⁺、S^2-，电子层排布相同，核电荷数越大离子半径越小，最外层电子数相同，电子层越多离子半径越大，故离子半径由大到小的顺序为：S^2-＞O^2-＞Na⁺，
由于非金属性O＞S，故气态氢化物中稳定性H₂O＞H₂S，
故答案为：S^2-＞O^2-＞Na⁺；H₂O；
（3）B、C的单质按物质的量比1：2形成的化合物为Na₂O₂，含有离子键、共价键，属于离子晶体，
故答案为：离子键、共价键；离子；
（4）E的黑色磁性晶体为Fe₃O₄，发生铝热反应的化学方程式是：3Fe₃O₄+8Al$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$9Fe+4Al₂O₃，
故答案为：3Fe₃O₄+8Al$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$9Fe+4Al₂O₃；
（5）处理含CO、SO2烟道气污染的一种方法是将其在催化剂作用下转化为单质S．
已知：①、2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H=-566.0kJ•mol^-1，
②、S（s）+O₂（g）=SO₂（g）△H=-296.0kJ•mol^-1，
由盖斯定律，①-②得2CO（g）+SO₂（g）=S（s）+2CO₂（g）△H=（-566.0kJ•mol^-1）-（-296.0kJ•mol^-1）=-270kJ•mol^-1，
故答案为：2CO（g）+SO₂（g）=S（s）+2CO₂（g）△H=-270kJ•mol^-1．

点评 本题考查结构性质位置关系、核外电子排布规律、半径比较、化学键、热化学方程式书写等，难度中等，旨在考查学生对基础知识的全面掌握．