Question

13．已知A、B、C、D、E、F、G、H八种元素位于元素周期表前四周期，其中只有D、E是金属元素且D是地壳中含量最多的金属元素，E的单质是日常生活中用途最广泛的金属．A、B的原子核外电子数和与C原子的核外电子数相等且A、B、C能形成离子化合物．G是B是同周期相邻元素且G原子基态时未成对电子数与其周期序数相等，B与H位于同一主族，D、H、F位于同一周期且原子序数依次增大，F原子的最外电子层上的p电子数是s电子数的两倍．请用化学用语回答以下问题：
（1）E的基态电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²．金属E形成的晶体，堆积模型是体心立方堆积方式，则配位数为：8．
（2）B、C、D、H四种元素的第一电离能由大到小的顺序为N＞O＞P＞Al．
（3）A、C、G可形成一种相对分子质量为72的一元羧酸分子，该分子中存在的σ键和π键的数目之比为4：1；
（4）由C、F形成的酸根离子FC₃^2-的VSEPR模型名称是：正四面体，该离子中，F原子的杂化轨道类型：sp³；由A、C、F与钠四种元素按原子个数比为1：3：1：1组成的一种化合物，其水溶液呈酸性的原因是HSO₃^-电离程度大于水解程度，向该溶液中滴入酸性高锰酸钾溶液时发生反应的离子方程式为H⁺+5HSO₃^-+2MnO₄^-=5SO₄^2-+2Mn²⁺+3H₂O．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E、F、G、H八种元素位于元素周期表前四个周期，其中只有D、E是金属元素，且D是地壳中含量最多的金属元素，E的单质是日常生活中用途最广泛的金属，则D为Al，E为Fe；D、H、F位于同一周期且原子序数依次增大，即位于第三周期，F原子的最外电子层上的p电子数是s电子数的两倍，其核外电子排布为1s²2s²2p⁶3s²3p⁴，故F为S元素；A、B的原子核外电子数和与C原子的核外电子数相等且A、B、C能形成离子化合物，该离子化合物应是NH₄NO₃，C为O元素，B与H位于同一主族，则B为N元素，A为H元素，可推知H为P元素；G是B是同周期相邻元素且G原子基态时未成对电子数与其周期序数相等，核外电子排布为1s²2s²2p²，故G为碳元素，据此解答．

解答 解：A、B、C、D、E、F、G、H八种元素位于元素周期表前四个周期，其中只有D、E是金属元素，且D是地壳中含量最多的金属元素，E的单质是日常生活中用途最广泛的金属，则D为Al，E为Fe；D、H、F位于同一周期且原子序数依次增大，即位于第三周期，F原子的最外电子层上的p电子数是s电子数的两倍，其核外电子排布为1s²2s²2p⁶3s²3p⁴，故F为S元素；A、B的原子核外电子数和与C原子的核外电子数相等且A、B、C能形成离子化合物，该离子化合物应是NH₄NO₃，C为O元素，B与H位于同一主族，则B为N元素，A为H元素，可推知H为P元素；G是B是同周期相邻元素且G原子基态时未成对电子数与其周期序数相等，核外电子排布为1s²2s²2p²，故G为碳元素．
（1）E为Fe，Fe的基态原子的电子排布式为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，Fe是体心立方密堆积，配位数为8，故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²；8；
（2）同主族元素从上到下，元素的第一电离能逐渐减小，同周期元素从左到右，元素的第一电离能逐渐增大，由于N的2p轨道为半充满状态，较稳定，所以N的第一电离能大于O，而O元素非金属性远强于P，故O元素第一电离能高于P，则第一电离能：N＞O＞P＞Al，故答案为：N＞O＞P＞Al；
（3）H、O、C可形成一种相对分子质量为72的一元羧酸分子，该羧酸为CH₂=CHCOOH，分子中含有8个σ键和2个π键，二者比值为4：1，故答案为：4：1；
（4）由C、F形成的酸根离子SO₃^2-中S原子价层电子对数为3+$\frac{6+2-2×3}{2}$=4，VSEPR模型名称是：正四面体，该离子中S原子的杂化轨道类型：sp³；
由H、O、S与钠四种元素按原子个数比为l：3：1：1组成一种化合物为NaHSO₃，其水溶液呈酸性，说明HSO₃^-电离程度大于水解程度，向该溶液中滴入酸性高锰酸钾溶液时发生反应的离子方程式为：H⁺+5HSO₃^-+2MnO₄^-=5SO₄^2-+2Mn²⁺+3H₂O，
故答案为：正四面体；sp³；HSO₃^-电离程度大于水解程度；H⁺+5HSO₃^-+2MnO₄^-=5SO₄^2-+2Mn²⁺+3H₂O．

点评 本题考查结构性质位置关系综合应用，题目比较综合，正确推断元素的种类为解答该题的关键，需要学生具备扎实的基础，题目难度中等．