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(2013?资阳二模)A、B、C、D、E、F为前四周期的元素.其中,A元素和B元素的原子都有一个未成对电子,A3+比B-少一个电子层,B原子得一个电子后3p轨道全充满;C原子的p轨道中有3个未成对电子,其气态氢化物在水中的溶解性在同族元素所形成的氢化物中最大;D的最高化合价与最低化合价代数和为4,其最高价氧化物对应的水化物可以用于制取炸药和制作铅蓄电池;E元素的基态原子核外有六种运动状态的电子;F元素的单质为紫红色固体,可通过“湿法冶金”而得.请回答下列问题:
(1)CB3分子中心原子的杂化类型是
sp3
sp3
.
(2)F元素的原子的外围电子排布式为
3d104s1
3d104s1
;如图所示为F与Au以3:1形成的合金晶胞图,在图中的括号内写出对应的元素符号.
(3)B、D元素最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱:
HClO4>H2SO4
HClO4>H2SO4
(填化学式).
(4)用导线将A和F的单质做成的电极连接起来,插入到盛有C的最高价氧化物的水化物的浓溶液中构成原电池,试写出在单质A表面发生反应的电极反应式:
2H++NO3-+e-=NO2↑+H2O
2H++NO3-+e-=NO2↑+H2O
.
(5)分子R是由C元素与氢元素形成的18电子分子,R的电子式为
.
(6)24g E的单质在33.6L氧气(标准状况)中燃烧,至反应物全部耗尽,放出x kJ热量.则1mol E与O2反应生成E的低价氧化物时的热化学方程式为
C(s)+
1
2
O2(g)=CO(g)△H=-(x-y)kJ/mol
C(s)+
1
2
O2(g)=CO(g)△H=-(x-y)kJ/mol
(已知:E的燃烧热为y kJ/mol).
分析:A、B、C、D、E、F为前四周期的元素,其中,A元素和B元素的原子都有一个未成对电子,B原子得一个电子后3p轨道全充满,则B是Cl元素,A3+比B-少一个电子层,则A是Al元素;
C原子的p轨道中有3个未成对电子,则位于第VA族,其气态氢化物在水中的溶解性在同族元素所形成的氢化物中最大,则C是N元素;
D的最高化合价与最低化合价代数和为4,其最高价氧化物对应的水化物可以用于制取炸药和制作铅蓄电池,则D是S元素;
E元素的基态原子核外有六种运动状态的电子,有几种运动状态的电子则就有几个电子,则E是C元素;
F元素的单质为紫红色固体,可通过“湿法冶金”而得,则F是Cu元素.
解答:解:A、B、C、D、E、F为前四周期的元素,其中,A元素和B元素的原子都有一个未成对电子,B原子得一个电子后3p轨道全充满,则B是Cl元素,A3+比B-少一个电子层,则A是Al元素;
C原子的p轨道中有3个未成对电子,则位于第VA族,其气态氢化物在水中的溶解性在同族元素所形成的氢化物中最大,则C是N元素;
D的最高化合价与最低化合价代数和为4,其最高价氧化物对应的水化物可以用于制取炸药和制作铅蓄电池,则D是S元素;
E元素的基态原子核外有六种运动状态的电子,有几种运动状态的电子则就有几个电子,则E是C元素;
F元素的单质为紫红色固体,可通过“湿法冶金”而得,则F是Cu元素.
(1)NCl3分子中心原子含有3个σ键和1个孤电子对,所以N原子的杂化类型是sp3,故答案为:sp3;
(2)F是Cu元素,铜原子核外有29个电子,3d能级上排列10个电子,4s能级上排列1个电子,所以Cu元素的原子的外围电子排布式为3d104s1,Cu与Au以3:1形成的合金晶胞图,利用均摊法得,黑色小球个数=8×
1
8
=1,灰色小球的个数=6×
1
2
=3
,所以黑色小球表示Au原子,灰色小球表示Cu原子,其图象为,
故答案为:3d104s1;;
(3)同一周期元素中,元素的非金属性随着原子序数的增大而增强,所以Cl元素的非金属性大于S元素,元素的非金属性越强,其最高价氧化物的水化物酸性越强,所以酸性HClO4>H2SO4,
故答案为:HClO4>H2SO4;
(4)用导线将Al和Cu的单质做成的电极连接起来,插入到盛有N的最高价氧化物的水化物的浓溶液中构成原电池,铜易失电子而作负极,铝作正极,正极上硝酸根离子得电子发生还原反应,电极反应式为2H++NO3-+e-=NO2↑+H2O,故答案为:2H++NO3-+e-=NO2↑+H2O;
(5)分子R是由N元素与氢元素形成的18电子分子,R为N2H4,R的电子式为,故答案为:;
(6)24g C的单质在33.6L氧气(标准状况)中燃烧,至反应物全部耗尽,放出xkJ热量,
24gC的物质的量=
24g
12g/mol
=2mol,n(O2)=
33.6L
22.4L/mol
=1.5mol,根据原子守恒知该反应热化学反应方程式为:
2C(s)+1.5O2(g)=CO(g)+CO2 △H=-xkJ/mol,
E的燃烧热为y kJ/mol,其完全燃烧热化学反应方程式为C(s)+O2(g)=CO(g)2 △H=-ykJ/mol,
1mol C与O2反应生成C的低价氧化物时的热化学方程式为C(s)+
1
2
O2(g)=CO(g)△H=-(x-y)kJ/mol,
故答案为:C(s)+
1
2
O2(g)=CO(g)△H=-(x-y)kJ/mol.
点评:本题考查较综合,涉及盖斯定律、电极反应式的书写、电子式的书写等知识点,正确推断元素是解本题关键,易错点是(4),注意该题中铝作正极而不是负极,铝和浓硝酸易产生钝化现象而导致铝不易和浓硝酸反应,为易错点.
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