Question

( 9分)A、B都是短周期元素，原子最外層電子排布式分別為(n＋1)s^x、ns^x+1np^x+3。A與B可形成化合物D。D溶于水時有氣體逸出，該氣體能使帶火星的木條復燃。請回答下列問題：
(1)比較電離能：I₁(A)________I₁(B)(填“>”或“<”，下同)，比較電負性：A________B。
(2)通常A元素的化合價是________，對A元素呈現這種價態進行解釋：
①用原子結構的觀點進行解釋： _______________________________________。
②用電離能的觀點進行解釋： ___________________________________________。
③寫出D跟水反應的離子方程式：_______________________________________。

Answer 1

( 9分 ) (1)①<　（1分）     ②<　（1分）         (2)＋1價（1分）
　①鈉原子失去一個電子后形成1s²2s²2p⁶式的原子軌道全充滿的＋1價陽離子。該離子結構體系能量低，極難再失去電子（2分）
②Na原子的第一電離能相對較小，第二電離能比第一電離能大很多倍。通常Na原子只能失去一個電子 （2分）③2Na₂O₂＋2H₂O===4Na^＋＋4OH^－＋O₂↑（2分）

試題分析：根據構造原理可知，s軌道最多容納2個電子，所以x＝1。D溶于水時有氣體逸出，該氣體能使帶火星的木條復燃，所以D是過氧化鈉，則n＝2，所以A是鈉，B是氧元素。
（1）非金屬性越強，第一電離能越大，所以鈉的第一電離能小于氧元素的。同樣電負性也是鈉的小于氧元素的。
（2）鈉最外層電子數是1個，通常顯＋1價。
①由于鈉原子失去1個電子后形成1s²2s²2p⁶式的原子軌道全充滿的＋1價陽離子。該離子結構體系能量低，極難再失去電子，所以通常顯＋1價。
②由于Na原子的第一電離能相對較小，而第二電離能比第一電離能大很多倍。通常Na原子只能失去一個電子，因此顯＋1價。
③過氧化鈉溶于水生成氧氣和氫氧化鈉，反應的離子方程式是2Na₂O₂＋2H₂O===4Na^＋＋4OH^－＋O₂↑。
點評：在判斷原子核外電子的排布時，應該利用構造原理進行分析。另外本題的關鍵還在于能使帶火星的木條復燃的氣體是氧氣，繼而逐一分析即可。