Question

A、B、C、D、E、F周表前四周期中的常见元素，其相关信息如下表：

元素	相关信息
A	A是周期表中原子半径最小的元素
B	B元素的原子价电子排布为ns1np4
C	C的基态原子L层电子数是K层电子数的3倍
D	D是第三周期中第一电离能最小的元素
E	E是地壳中含量最多的金属元素
F	有多种化合价，其某种高价阳离子的价电子具有较稳定的半充满结构

（1）F位于元素周期表中位置

 

，其基态原子核外价电子排布式为

 

；
（2）B的电负性比M的

 

（填“大”或“小”）；B₂H₄分子中σ键与π键与个数之比为

 

；
（3）写出E的单质与D的最高价氧化物的水化物溶液反应的化学方程式：

 

；
（4）已知每5.4gE可与最低价F的氧化物反应，放出346.2kJ的热量．则请写出该反应的热化学方程式：

 

．

Answer 1

分析：A是周期表中原子半径最小的元素，则A是H元素；
B元素的原子价电子排布为ns¹np⁴，B位于第VA族，为N元素；
C的基态原子L层电子数是K层电子数的3倍，K层含有2个电子，则L层含有6个电子，所以C是O元素；
D是第三周期中第一电离能最小的元素，同一周期中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，所以D是Na元素；
E是地壳中含量最多的金属元素，则E是Al元素；
F有多种化合价，其某种高价阳离子的价电子具有较稳定的半充满结构，则F最高价阳离子中3d电子处于半充满状态，则F是Fe元素，
结合元素、物质的结构和性质分析解答．

解答：解：A是周期表中原子半径最小的元素，则A是H元素；
B元素的原子价电子排布为ns¹np⁴，B位于第VA族，为N元素；
C的基态原子L层电子数是K层电子数的3倍，K层含有2个电子，则L层含有6个电子，所以C是O元素；
D是第三周期中第一电离能最小的元素，同一周期中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，所以D是Na元素；
E是地壳中含量最多的金属元素，则E是Al元素；
F有多种化合价，其某种高价阳离子的价电子具有较稳定的半充满结构，则F最高价阳离子中3d电子处于半充满状态，则F是Fe元素，
（1）F是Fe元素，铁元素位于元素周期表中位置第四周期第VIII族，铁原子核外3d、4s电子为其价电子，根据构造原理知其基态原子核外价电子排布式为：3d⁶4p²，
故答案为：第四周期第VIII族；3d⁶4p²；
（2）B是N元素，C是O元素，同一周期中，元素的电负性随着原子序数的增大而增大，所以B的电负性比C的 小；
N₂H₄分子中含有5个σ键与1个π键，所以σ键与π键之比为5：1，
故答案为：小；5：1；
（3）E是Al，D的最高价氧化物的水化物是氢氧化钠，铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，反应方程式为：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，故答案为：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑；
（4）E是Al，F的低价氧化物是FeO，5.4g铝的物质的量=

5.4g

27g/mol

=0.2mol，0.2mol发生铝热反应放出346.2kJ的热量，则2mol铝参加铝热反应放出3462kJ的热量，
其热化学反应方程式为：2Al（s）+3FeO（s）=Al₂O₃（s）+3Fe（s）△H=-3462kJ/mol，
故答案为：2Al（s）+3FeO（s）=Al₂O₃（s）+3Fe（s）△H=-3462kJ/mol．

点评：本题考查了铝热反应、物质的结构等知识点，正确推断元素是解本题关键，注意铝和氢氧化钠溶液反应中水作氧化剂，难度中等．