Question

（2013?綿陽模擬）A、B、D、E、G、M代表六種常見元素，它們的核電荷數(shù)依次增大．其中，元素M的基態(tài)3d軌道上有2個電子，A的基態(tài)原子L層電子數(shù)是K層電子數(shù)的2倍，E的 簡單離子在同周期元素的簡單離子中半徑最小，D、G同主族；B與D形成的化合物有多種，其中一種是紅棕色氣體．
（1）M的基態(tài)原子價層電子排布式為

3d²4s²

，元素B、D、G的第一電離能由大到時小的順序是

N＞O＞S

 （用元素符號表示）．
（2）用價層電子對互斥理論預(yù)測，GD₃^2-的立體構(gòu)型是

三角錐型

 （用文字表述）
（3）M與D形成的一種橙紅色晶體晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，其化學(xué)式為

TiO₂

 （用元素符號表示）．
（4）已知化合物EB結(jié)構(gòu)與單晶硅相似，該物質(zhì)可由E 的氯化物與NaB₃在高溫下反應(yīng)制得，且生成單質(zhì)B₂，該反應(yīng)化學(xué)方程式為

AlCl₃+3NaN₃═3NaCl+AlN+4N₂↑

，若有8.4gB₂生成，則轉(zhuǎn)移電子數(shù)為

1.204×10²³或0.2N_A

．

Answer 1

分析：A、B、D、E、G、M代表六種常見元素，它們的核電荷數(shù)依次增大．其中，元素M的基態(tài)3d軌道上有2個電子，則M是Ti元素；A的基態(tài)原子L層電子數(shù)是K層電子數(shù)的2倍，則A是C元素；B與D形成的化合物有多種，其中一種是紅棕色氣體，紅棕色氣體是二氧化氮，B的原子序數(shù)小于D，所以B是N元素，D是O元素；D、G同主族，G的原子序數(shù)小于M，所以G是S元素，E的簡單離子在同周期元素的簡單離子中半徑最小，則E是Al元素．

解答：解：A、B、D、E、G、M代表六種常見元素，它們的核電荷數(shù)依次增大．其中，元素M的基態(tài)3d軌道上有2個電子，則M是Ti元素；A的基態(tài)原子L層電子數(shù)是K層電子數(shù)的2倍，則A是C元素；B與D形成的化合物有多種，其中一種是紅棕色氣體，紅棕色氣體是二氧化氮，B的原子序數(shù)小于D，所以B是N元素，D是O元素；D、G同主族，G的原子序數(shù)小于M，所以G是S元素，E的簡單離子在同周期元素的簡單離子中半徑最小，則E是Al元素；
（1）M是Ti元素，其價電子是3d和4s上電子，所以其基態(tài)原子價層電子排布式為3d²4s²，同一周期中，元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而呈增大的趨勢，但第VAA族元素大于第VIA族元素，同一主族中，元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而減小，所以其第一電離能的大小順序是：N＞O＞S，
故答案為：3d²4s²；N＞O＞S；
（2）用價層電子對互斥理論預(yù)測，SO₃^2-中價層電子對=3+

1

2

(6+2-3×2)=4，但含有一個孤電子對，所以其立體構(gòu)型是三角錐型，故答案為：三角錐型；
（3）該晶胞中Ti原子個數(shù)=1+8×

1

8

=2，O原子個數(shù)=2+4×

1

2

=4，所以鈦、氧原子個數(shù)比=2：4=1：2，則其化學(xué)式為：TiO₂，故答案為：TiO₂；
（4）Al的氯化物與NaB₃在高溫下反應(yīng)生成AlN和N₂，根據(jù)元素守恒知，還生成氯化鈉，所以該反應(yīng)方程式為：AlCl₃+3NaN₃═3NaCl+AlN+4N₂↑，每生成112g氮?dú)廪D(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是

8

3

mol，若有8.4gB₂生成，則轉(zhuǎn)移電子數(shù)=

8.4× 8 3

112

NA=0.2N_A=1.204×10²³，故答案為：AlCl₃+3NaN₃═3NaCl+AlN+4N₂↑；1.204×10²³或0.2N_A．

點(diǎn)評：本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，正確推斷元素是解本題關(guān)鍵，注意（4）題中氮化鈉中氮元素的化合價，為易錯點(diǎn)．