Question

現有A、B、C、D、E、F、G七種位于周期表前四周期元素，其原子序數依次增大，相關信息如下表所示：

元 素	性 質
A	一種核素的原子核內不含中子
B	原子核外電子有6種不同運動狀態
C	最高價氧化物的水化物與其氫化物可發生非氧化還原反應
D	單質之一為淡藍色氣體，可阻擋對人體有害的紫外線
E	在地殼中的含量位居第三
F	周期表中位于短周期，基態原子M層成對電子數是未成對電子數的2倍
G	該元素的一種氧化物M可用作油漆顏料，與E的單質反應可應用于焊接鋼軌

 
根據以上信息，回答下列問題：
（1）畫出元素C的基態原子核外電子排布圖：____；D、E、F三種元素的第一電離能大小順序為：____（用元素符號表示）。
（2）化合物BA₂D₂蒸氣293 K時，理論測算密度為1.9 g·L^-1，實際密度為2.5 g·L^-1的原因是___。
（3）FD₂中F原子的雜化類型為______；分子空間構型為______；FD₂易溶于水的原因可能是：_____（填入序號）。
①FD₂與水極性相同                     ②FD₂可以與水反應   
（4）有人推測化合物CA₅的存在，該化合物中含有化學鍵的可能類型為：______。
（5）D、E形成的一種化合物硬度僅次于金剛石，主要用作高級研磨材料、制作手表的軸承，該物質晶體類型是______晶體。另一含有E的硫酸鹽是一種常用凈水劑，其水溶液呈_______（選填：“酸性”、 “中性”、“堿性”），原因是： ______（用離子方程式解釋）。
（6）化合物M可用于制備一種“綠色”環保高效凈水劑K₂FeO₄（高鐵酸鉀）。補充完整并配平該制備反應的化學方程式：□____＋□KNO₃＋□____＝□K₂FeO₄＋□KNO₂＋□H₂O

Answer 1

（1）； O>S>Al（2）甲酸形成分子間氫鍵（3）sp²雜化； V形； ①②（4）離子鍵、共價鍵（配位鍵）；（5）原子； 酸性； Al³⁺＋3H₂OAl(OH)₃＋3H⁺；
（6）Fe₂O₃＋3KNO₃＋4KOH＝2K₂FeO₄＋3KNO₂＋2H₂O。

試題分析：根據題意可推知個元素分別是A是H；B是C；C是N；D是O；E是Al;F是S；G是Fe. （1）畫出元素N的基態原子核外電子排布圖為。元素的非金屬性越強，其失去電子就越難，第一電離能就越大。所以D、E、F三種元素的第一電離能的大小順序是：O>S>Al.(2)化合物CH₂O₂為甲酸。其蒸氣在293K時理論測算密度為1.9g/L,而由于在甲酸分子之間存在著氫鍵，所以實際密度為2.5g/L. （3）在SO₂中S原子的雜化類型為sp²雜化；分子空間構型為V形；SO₂是極性分子，H₂O是極性分子，根據相似相容原理可知由極性分子組成的溶質容易溶解于極性分子組成的溶劑中，此外SO₂會和水發生反應SO₂+H₂O=H₂SO₃.反應不斷消耗SO₂也使它不斷的溶解。因此SO₂易溶于水。（4）化合物NH₅可寫為NH₄H的結構為含有離子鍵、共價鍵、配位鍵的離子化合物。（5）金剛石是原子晶體，硬度大，可制作手表的軸承，由于該物質性質與金剛石相似，所以該晶體類型也是原子晶體。Al₂(SO₄)₃是強酸弱堿鹽，水解使溶液顯酸性。水解的離子方程式為：Al³⁺＋3H₂OAl(OH)₃＋3H⁺；（6）Fe元素的可用作油漆顏料一種氧化物M為Fe₂O₃. 它可用作制備一種“綠色”環保高效凈水劑K₂FeO₄。該反應為氧化還原反應。由于Fe的化合價Fe₂O₃--- K₂FeO₄從+3---+6，升高3×2,N的化合價KNO₃—KNO₂從+5—+3.降低2，根據化合價升高與降低的總數相等可知：Fe₂O₃系數為1，K₂FeO₄的系數為2，KNO₃、KNO₂的系數都是3，再結合反應前后各元素的原子個數相等，則由于生成物中含有H、K、O比反應物多可確定反應物還應該有KOH，其系數為4，。水的系數為2.所以該反應的化學方程式為Fe₂O₃＋3KNO₃＋4KOH＝2K₂FeO₄＋3KNO₂＋2H₂O。