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1.原子序数依次增大的五种元素A、B、C、D、E位于周期表的前四周期.A基态原子的2p轨道上有2个未成对电子;C的最外层电子数是次外层电子数的3倍,C与D同主族相邻;E位于周期表的ds区,最外层只有一对成对电子.请回答下列问题:
(1)基态E原子的电子排布式为[Ar]3d104s2或1s22s22p63s23p63d104s2
(2)C、D的简单氢化物中沸点较高的是H2O(填分子式),原因是水分子间存在氢键.
(3)A元素可形成多种单质,其中分子晶体的分子式为C60,原子晶体的名称是金刚石;A的一种单质为层状结构的晶体(如图1所示),其原子的杂化轨道类型为sp2
(4)①化合物DC2的立体构型为V,中心原子的价层电子对数为3.②用KMnO4酸性溶液吸收DC2气体时,MnO4-被还原为Mn2+,该反应的离子方程式为5SO2+2MnO4-+2H2O═2Mn2++5SO42-+4H+
(5)D与E能形成化合物X,X的一种晶体晶胞结构如图2所示,X的化学式为ZnS,E的配位数为4;若晶胞边长为a nm,则晶体E的密度计算式为ρ=$\frac{4×97g/mol}{a3NA}$×1021g/cm3

分析 原子序数依次增大的五种元素A、B、C、D、E位于周期表的前四周期,C的最外层电子数是次外层电子数的3倍,则C为氧元素,A基态原子的2p轨道上有2个未成对电子,A的原子序数小于氧,则A为碳元素,C与D同主族相邻,则D为硫元素,E位于周期表的ds区,最外层只有一对成对电子,则E为Zn,据此答题.

解答 解:原子序数依次增大的五种元素A、B、C、D、E位于周期表的前四周期,C的最外层电子数是次外层电子数的3倍,则C为氧元素,A基态原子的2p轨道上有2个未成对电子,A的原子序数小于氧,则A为碳元素,C与D同主族相邻,则D为硫元素,E位于周期表的ds区,最外层只有一对成对电子,则E为Zn,
(1)E为Zn,基态Zn原子的电子排布式为[Ar]3d104s2或1s22s22p63s23p63d104s2
故答案为:[Ar]3d104s2或1s22s22p63s23p63d104s2
(2)C为氧元素,D为硫元素,由于水分子之间存在氢键,所以C、D的简单氢化物中沸点较高的是 H2O,
故答案为:H2O;水分子间存在氢键;
(3)A为碳元素,A元素可形成多种单质,其中分子晶体的分子式为C60 等,原子晶体的名称是金刚石,A的一种单质为层状结构的晶体(如图1所示),其原子的杂化轨道类型为sp2
故答案为:C60;金刚石;sp2
(4)①化合物DC2为SO2,分子中硫原子的价层电子对数为$\frac{6}{2}$=3,硫原子周围有两个氧原子,所以其立体构型为V型,②用KMnO4酸性溶液吸收SO2气体时,MnO4-被还原为Mn2+,该反应的离子方程式为5SO2+2MnO4-+2H2O═2Mn2++5SO42-+4H+
故答案为:①V;3;②5SO2+2MnO4-+2H2O═2Mn2++5SO42-+4H+
(5)D为硫元素,E为Zn,D与E能形成化合物X为ZnS,根据晶体晶胞结构图可知,晶胞中含有锌离子数为$8×\frac{1}{8}+6×\frac{1}{2}$=4,硫离子数为4,所以X的化学式为ZnS,根据晶胞结构图可知,每个锌离子周围距离最近的有四个硫离子,每个硫离子周围距离最近的也有4个锌离子,所以Zn的配位数为4,若晶胞边长为a nm,则晶体E的密度计算式为ρ=$\frac{\frac{4×(32+65)}{{N}_{A}}}{(a×1{0}^{-7})^{3}}$g/cm3=$\frac{4×97g/mol}{a3NA}$×1021g/cm3
故答案为:ZnS;4; $\frac{4×97g/mol}{a3NA}$×1021

点评 本题考查了位置、结构与性质关系的综合应用,题目难度中等,正确推断各元素名称为解答关键,试题涉及晶胞结构、离子方程式、氢键等知识,注意掌握元素周期表结构、元素周期律内容.

练习册系列答案
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①分别通入DC2和E2,在装置A中观察到的现象是否相同(填“相同”或“不相同”)相同;若装置D中装的是铁粉,当通入E2时D中观察到的现象为产生棕黄色的烟;若装置D中装的是五氧化二钒,当通入DC2时,打开K通入适量C2,化学反应方程式为2SO2+O22SO3
②若装置B中装有5.0mL l.0×10-3mol/L的碘水,当通入足量E2完全反应后,转  移了5.0×10-5mol电子,则该反应的化学方程式为5Cl2+I2+6H2O=2HIO3+10HCl.
(4)某同学将足量的DC2通入一支装有氯化钡溶液的试管,未见沉淀生成,向该试管中加入过量(填字母)AC,可以看到白色沉淀生成;
A、氨水    B、稀盐酸   C、稀硝酸    D、氯化钙
(5)若由元素D和C组成一2价酸根Z,Z中D和C的质量比为D:C=4:3,当E2与含Z的溶液完全反应后,有浅黄色沉淀产生,取上层清液加入氯化铡溶液,有白色沉淀产生.与出E2与Z的溶液完全反应产生浅黄色沉淀的离子方程式S2O32-+Cl2+H2O=SO42-+S↓2Cl-+2H+
(6)A、B、C三种元素组成的碱性物质N,A、B、C、D和一种常见金属元素组成相对分子质量为392的化合物M,1molM中含有6mol结晶水,对化合物M进行如下实验:
a.取含有0.1molM的溶液加入过量浓NaOH溶液并加热,产生白色沉淀和4.48L(标况)无色刺激性气味气体,经一段时间白色沉淀变为灰绿色,最终变为红褪色;
b.另以含有0.1molM的溶液,加入过量BaCl2溶液产生46.6g白色沉淀,加盐酸沉淀不溶解.
①M的化学式为(NH42SO4•FeSO4•6H2O.
②在25℃下,测定浓度均为amol/L的化合物N和M的混合溶液pH=7,且含金属离子的浓度为bmol/L,则溶液里除H+、金属阳离子外的阳离子浓度为4a-2bmol/L.

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