[化学--选修物质结构与性质] 已知A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素,它们的原子序数依次增大.其中A、C原子的L层有2个未成对电子.D与E同主族,D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构.F3+离子M层3d轨道电子为半满状态.请根据以上情况,回答下列问题:(答题时,用所对应的元素符号表示) (1)写出F原子的电子排布式______,F位于周期表______区. (2)A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为______. (3)F和M(质子数为25)两元素的部分电离能数据列于下表:
元 素 | M | F | 电能 (kJ•mol-1) | I1 | 717 | 759 | I2 | 1509 | 1561 | I3 | 3248 | 2957 |
答案
| 熔点/K | 沸点/K | 标准状况时在水中的溶解度 | H2S | 187 | 202 | 2.6 | H2C2 | 272 | 423 | 以任意比互溶 |
解析 A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素,它们的原子序数依次增大.A、C原子的L层有2个未成对电子,为碳元素和氧元素,原子序数A<C,所以A为C元素,C为O元素;B的原子序数介于A与C之间,所以B为N元素; D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构,D为Mg元素,D与E同主族,原子序数D<E,则E为Ca元素; F3+离子M层3d轨道电子为半满状态,则F为Fe元素. 即A为C元素,B为N元素,C为O元素,D为Mg元素,E为Ca元素,F为Fe元素. (1)F为Fe元素,核内有26个质子,原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,位于d区. 故答案为:1s22s22p63s23p63d64s2;d. (2)A为C元素,B为N元素,C为O元素,同周期元素从左到右元素的第一电离能逐渐减小,则C元素的最小,由于N的2p轨道电子为半充满状态,难以失去电子,第一电离能大于O,所以第一电离能从大到小的顺序为:N>O>C. 故答案为:N>O>C. (3)F为Fe元素,M为Mn元素,Mn2+的3d轨道电子排布为半满状态较稳定,而Fe2+的3d轨道电子数为6,不是较稳定状态,所以气态Mn2+再失去一个电子比气态Fe2+再失去一个电子难. 故答案为:Mn2+的3d轨道电子排布为半满状态较稳定,而Fe2+的3d轨道电子数为6,不是较稳定状态. (4)Fe晶体的堆积方式与金属钾相同,金属钾为体心立方结构,则Fe晶胞中Fe原子的配位数为8,;晶胞中F原子的数目为1+8×=2. 故答案为:8;2. (5)H2C2为H2O2,氧元素电负性很强,H2O2分子间存在氢键,所以熔沸点比H2S高;氧元素电负性很强,H2O2分子与水分子可形成氢键,所以与任意比互溶. 故答案为:氧元素电负性很强,H2O2分子间存在氢键,所以熔沸点比H2S高,H2O2分子与水分子可形成氢键,所以与任意比互溶. |
举一反三
X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的四种常见元素,相关信息如表:
元素 | 相关信息 | X | X的氢化物分子中含10个电子,呈正四面体结构 | Y | Y与X同周期,其最高价氧化物对应的水化物是一种强氧化性酸 | Z | 第三周期元素中,Z电负性最小 | W | W的基态原子核外M能层上填满了电子,N能层只有1个电子 | 2011年3月11日,日本强震导致两座核电站发生核泄漏,产生具有放射性的对人体和环境有害的I、Cs和Cs.下列有关叙述正确的是( )A.Cs和I位于同一周期 | B.I和Cs具有相同的中子数 | C.Cs原子半径小于I原子半径 | D.Cs元素最高价氧化物对应水化物呈强碱性 |
| A、B、C、D四种元素分布在三个不同的短周期,它们的原子序数依次增大,其中B与C为同一周期,A与D为同一主族,C元素的原子核外电子总数是电子层数的4倍,D是所在周期原子半径最大的元素.又知四种元素分别形成的常见单质在常温常压下有三种是气体,一种是固体.请回答下列问题: (1)D在元素周期表中的位置是______. (2)由A、C两元素可以组成X、Y两种化合物,X在一定条件下可以分解成Y,X的电子式为______. (3)D与C形成的化合物可与Y反应生成单质Z,该反应的化学方程式为______;若有1mol电子转移,生成Z的物质的量为______mol. (4)写出实验室制备BA3的化学方程式______.将BA3通入溴水中可发生反应,生成一种单质和一种盐,写出该反应的离子方程式______. (5)已知B2A4可燃烧生成B的单质和Y,以B2A4、O2、氢氧化钾溶液为原料,石墨为电极可构成燃料电池.该电池负极反应是______.以石墨为电极,用该电池电解100mL饱和食盐水,一段时间后,在两极共收集到224mL气体(标准状况下),此时溶液的pH是(忽略溶液体积的变化)______. | 下列说法中,不正确的是( )A.原子最外层电子数比次外层电子数多的元素一定位于第二周期 | B.从氟到碘,单质与氢气发生化合反应越来越难 | C.14C和14N两种核素的质量数相同,中子数也相同 | D.离子化合物中可能含有共价键,但共价化合物中一定不含离子健 |
| 下表中元素均为中学化学中常见短周期元素,根据表中信息,下列说法不正确的是
元素代号 | X | Y | Z | W | N | 原子半径/nm | 0.186 | 0.074 | 0.102 | 0.099 | 0.160 | 主要化合价 | +1 | -2 | -2+6 | +7-1 | +2 |
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