Question

【題目】已知A、B、C、D、E五種元素的原子序數依次遞增，A、B、C、D位于短周期．A是原子半徑最小的元素；B的基態原子中電子占據三種能量不同的原子軌道，且每種軌道中的電子總數相同；D原子的核外成對電子數是未成對電子數的3倍；E有“生物金屬”之稱，E4+和氬原子的核外電子排布相同．A、B、D三種元素組成的一種化合物M是新裝修居室中常含有的一種有害氣體，A、B兩種元素組成的原子個數之比為1：1的化合物N是常見的有機溶劑．
請回答下列問題（答題時，A、B、C、D、E用所對應的元素符號表示）：
（1）A2D2分子的電子式為 ， E的基態原子的外圍電子排布式為 ．
（2）B、C、D三種元素的第一電離能由小到大的順序為 ．
（3）單質B與C的最高價氧化物的水化物的濃溶液微熱反應，其化學方程式為
（4）下列敘述正確的是（填序號）．
a． M是極性分子，N是非極性分子 b． M和BD2分子中的中心原子均采用sp2雜化
c． N分子中含有6個σ鍵和1個π鍵 d． BD2晶體的熔點、沸點都比二氧化硅晶體的低
（5）已知：①E的一種氧化物Q，其晶胞結構如圖所示

①Q（s）+2Cl2（g）=ECl4（l）+D2（g）△H=+140kJ/mol
②2B（s）+D2（g）=2BD（g）△H=﹣221kJ/mol
寫出物質Q和焦炭、氯氣反應生成液態ECI4和BD氣體的熱化學方程式：　 l　 ．

Answer 1

【答案】
（1）,3d24s2
（2）C＜O＜N
（3）C+4HNO3（濃） CO2↑+4NO2↑+2H2O
（4）ad
（5）2C（s）+TiO2（s）+2Cl2（g）=TiCl4（l）+2CO（g）△H=﹣81kJ/mo
【解析】解：A、B、C、D、E五種元素的原子序數依次遞增，A、B、C、D位于前三周期，A是原子半徑最小的元素，則A為氫元素；B的基態原子中電子占據三種能量不同的原子軌道，且每種軌道中的電子總數相同，原子核外電子數排布為1s22s22p2，故B為碳元素；D原子的核外成對電子數是未成對電子數的3倍，核外電子排布為1s22s22p4，故D為氧元素；C原子序數介于碳、氧之間，故C為氮元素；A、B、D三種元素組成的一種化合物M是新裝修居室中常含有的一種有害氣體，該氣體M為HCHO；A、B二種元素組成的原子個數比為1：1的化合物N是常見的有機溶劑，則N為苯；E有“生物金屬”之稱，E4+離子和氬原子的核外電子排布相同，E原子核外電子數為18+4=22，故E為Ti，
（1）A2D2分子為H2O2，其電子式為 ，E為Ti，原子序數為22，其基態原子的外圍電子排布式為3d24s2，

所以答案是： ；3d24s2；
（2）同周期自左而右第一電離能增大，但N原子p軌道半滿，為穩定狀態，故第一電離能C＜O＜N，

所以答案是：C＜O＜N；
（3）碳與濃硝酸微熱反應產生二氧化氮和二氧化碳以及水，其化學方程式為C+4HNO3（濃） CO2↑+4NO2↑+2H2O，

所以答案是：C+4HNO3（濃） CO2↑+4NO2↑+2H2O；
（4）a．HCHO中O氧原子電負性很大，是極性分子，N為苯，是非極性分子，故a正確；

b．HCHO中C原子形成3個σ鍵，沒有孤電子對，碳原子采用sp2雜化，二氧化碳分子為直線型結構，碳原子采用sp雜化，故b錯誤；

c．苯分子中H﹣C之間是s﹣sp2形成的σ鍵，C﹣C之間是sp2形成的σ鍵，苯分子中含有12個σ鍵和1個大π鍵，故c錯誤；

d．CO2屬于分子晶體，二氧化硅屬于原子晶體，二氧化碳的熔點、沸點都比二氧化硅晶體的低，故d正確，

故選：ad；
（5）晶胞中Ti原子數目為1+8× =2，氧原子數目為2+4× =4，故氧化物Q的化學式為TiO2，

①TiO2（s）+2Cl2（g）=TiCl4（l）+O2（g）△H=+140kJ/mol

②2C（s）+O2（g）=2CO（g）△H=﹣221kJ/mol

根據蓋斯定律，將①+②可得TiO2和焦炭、氯氣反應生成液態TiCI4和CO氣體的熱化學方程式為2C（s）+TiO2（s）+2Cl2（g）=TiCl4（l）+2CO（g）△H=﹣81kJ/mol，

所以答案是：2C（s）+TiO2（s）+2Cl2（g）=TiCl4（l）+2CO（g）△H=﹣81kJ/mol．