Question

18．我國從國外進口某原料經測定主要含有A、B、C、D、E五種前四周期元素，且原子序數依次增大．元素A、B、C、D、E的原子結構等信息如下：

元素	原色性質或原子結構
A	周期表中原子半徑最小的元素
B	原子核外有三種不同的原子軌道且各種原子軌道所填充的電子數相同
C	最外層p軌道半充滿
D	位于短周期，其原子的核外成對電子數是未成對電子數的3倍
E	位于ds區(qū)且原子的最外層電子數與A的相同

請回答下列問題：（用A、B、C、D、E所對應的元素符號或對應的微粒化學式作答）
（1）元素E在周期表中的位置為第四周期第IB族．
（2）寫出A₂D₂分子的電子式．
（3）A、C、D以原子個數比4：2：3形成的化合物，其水溶液的pH＜7（填“＞”、“＜”或“=”），原因是NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+H⁺（用離子方程式表示）．
（4）CD₃^-離子的空間構型為平面三角形．B₂A₆、C₂A₄分子中均含有18個電子，它們的沸點相差較大，主要原因是N₂H₄分子之間存在氫鍵．
（5）將過量C的氣態(tài)氫化物通入E的硫酸鹽溶液中，反應生成了一種組成較為復雜的物質，其化學式為[Cu（NH₃）₄]SO₄，該化合物中存在的化學鍵類型有ABC（填字母）．
A、離子鍵B、共價鍵C、配位鍵D、金屬鍵．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E五種前四周期元素，且原子序數依次增大；周期表中A元素原子半徑最小，故A為H元素；
B元素原子核外有三種不同的能級且各個能級所填充的電子數相同，核外電子排布為1s²2s²2p²，故B為碳元素；
D位于短周期，其原子的核外成對電子數是未成對電子數的3倍，而短周期中原子單電子處于p能級最多有3個，故其成對電子總數只能為6，單電子數為2，核外電子排布為1s²2s²2p⁴，則D為O元素；
C元素原子最外層P軌道半充滿，原子序數小于氧，故其核外電子排布為1s²2s²2p³，則B為N元素；
E位于ds區(qū)且原子的最外層電子數與A的相同，外圍電子排布為3d¹⁰4s¹，則E為Cu，據此進行解答．

解答 解：A、B、C、D、E五種前四周期元素，且原子序數依次增大，A是周期表中原子半徑最小的元素，故A為H元素；B元素原子核外有三種不同的能級且各個能級所填充的電子數相同，核外電子排布為1s²2s²2p²，故B為碳元素；D位于短周期，其原子的核外成對電子數是未成對電子數的3倍，而短周期中原子單電子處于p能級最多有3個，故其成對電子總數只能為6，單電子數為2，核外電子排布為1s²2s²2p⁴，則D為O元素；C元素原子最外層P軌道半充滿，原子序數小于氧，故其核外電子排布為1s²2s²2p³，則B為N元素；E位于ds區(qū)且原子的最外層電子數與A的相同，外圍電子排布為3d¹⁰4s¹，則E為Cu，
（1）E為Cu元素，原子序數為29，Cu的外圍電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹，Cu屬于第四周期第IB族元素，
故答案為：第四周期第IB族；
（2）A₂D₂分子為雙氧水，雙氧水為共價化合物，其電子式為：，
故答案為：；
（3）A、C、D以原子個數比4：2：3形成的化合物為NH₄NO₃，因為銨根離子水解，使其水溶液呈酸性，所以溶液的pH＜7，有關的離子方程式為NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+H⁺，
故答案為：＜；NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+H⁺；
（4）NO₃^-中N原子的價層電子對數=3+$\frac{1}{2}$（5+1-3×2）=3，屬于sp²雜化，沒有孤電子對，所以離子的構型為平面三角形；
C₂H₆、N₂H₄分子中均含有18個電子，它們的沸點相差較大，主要原因是：N₂H₄分子之間存在氫鍵，
故答案為：平面三角形；N₂H₄分子之間存在氫鍵；
（5）過量C的氣態(tài)氫化物為氨氣，過量氨氣通入E的硫酸鹽硫酸銅溶液中，反應生成了一種組成較為復雜的物質：[Cu（NH₃）₄]SO₄，該化合物中存在的化學鍵類型有：離子鍵、共價鍵和配位鍵，所以ABC正確，
故答案為：[Cu（NH₃）₄]SO₄；ABC．

點評 本題考查了位置、結構與性質關系的綜合應用，題目難度中等，推斷各元素為解答關鍵，注意熟練掌握原子結構與元素周期表、元素周期律的關系，試題知識點較多、綜合性較強，充分考查學生的分析、理解能力及靈活應用能力．