Question

A、B、C、D、E、F为前四周期的元素．其中，A元素和B元素的原子都有一个未成对电子，A³⁺比B^-少一个电子层，B原子得一个电子后3p轨道全充满；C原子的p轨道中有3个未成对电子，其气态氢化物在水中的溶解性在同族元素所形成的氢化物中最大；D的最高化合价与最低化合价代数和为4，其最高价氧化物对应的水化物可以用于制取炸药和制作铅蓄电池；E元素的基态原子核外有六种运动状态的电子；F元素的单质为紫红色固体，可通过“湿法冶金”而得．请回答下列问题：

（1）CB₃分子中心原子的杂化类型是_________ ；

（2）如图所示为F与Au以3：1形成的合金晶胞图，在图中的括号内写出对应的元素符号．

（3）B、D元素最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱：_________（填化学式）．

（4）用导线将A和F的单质做成的电极连接起来，插入到盛有C的最高价氧化物的水化物的浓溶液中构成原电池，试写出在单质A表面发生反应的电极反应式：_________；

（5）分子R是由C元素与氢元素形成的18电子分子，R的电子式为_________；

（6）24g E的单质在33．6L氧气（标准状况）中燃烧，至反应物全部耗尽，放出x kJ热量．则1mol E与O₂反应生成E的低价氧化物时的热化学方程式为_________（已知：E的燃烧热为y kJ/mol）

Answer

（1）sp3；

（2）；

（3）HClO4＞H2SO4；

（4）2H++NO3-+e-=NO2↑+H2O；

（5）；

（6）C（s）+O2（g）=CO（g）△H=-（x-y）kJ/mol

【解析】试题分析：A、B、C、D、E、F为前四周期的元素，其中，A元素和B元素的原子都有一个未成对电子，B原子得一个电子后3p轨道全充满，则B是Cl元素，A3+比B-少一个电子层，则A是Al元素；C原子的p轨道中有3个未成对电子，则位于第VA族，其气态氢化物在水中的溶解性在同族元素所形成的氢化物中最大，则C是N元素；D的最高化合价与最低化合价代数和为4，其最高价氧化物对应的水化物可以用于制取炸药和制作铅蓄电池，则D是S元素；E元素的基态原子核外有六种运动状态的电子，有几种运动状态的电子则就有几个电子，则E是C元素；F元素的单质为紫红色固体，可通过“湿法冶金”而得，则F是Cu元素。

（1）NCl3分子中心原子含有3个σ键和1个孤电子对，所以N原子的杂化类型是sp3，故答案为：sp3；

（2）F是Cu元素，Cu与Au以3：1形成的合金晶胞图，利用均摊法得，黑色小球个数=8×=1，灰色小球的个数=6×＝3，所以黑色小球表示Au原子，灰色小球表示Cu原子，其图象为，故答案为：；

（3）同一周期元素中，元素的非金属性随着原子序数的增大而增强，所以Cl元素的非金属性大于S元素，元素的非金属性越强，其最高价氧化物的水化物酸性越强，所以酸性HClO4＞H2SO4，故答案为：HClO4＞H2SO4；

（4）用导线将Al和Cu的单质做成的电极连接起来，插入到盛有N的最高价氧化物的水化物的浓溶液中构成原电池，铜易失电子而作负极，铝作正极，正极上硝酸根离子得电子发生还原反应，电极反应式为2H++NO3-+e-=NO2↑+H2O，故答案为：2H++NO3-+e-=NO2↑+H2O；

（5）分子R是由N元素与氢元素形成的18电子分子，R为N2H4，R的电子式为，故答案为：；

（6）24g C的单质在33．6L氧气（标准状况）中燃烧，至反应物全部耗尽，放出xkJ热量，24gC的物质的量==2mol，n（O2）==1．5mol，根据原子守恒知该反应热化学反应方程式为：2C（s）+1．5O2（g）=CO（g）+CO2 △H=-xkJ/mol，E的燃烧热为y kJ/mol，其完全燃烧热化学反应方程式为C（s）+O2（g）=CO（g）2 △H=-ykJ/mol，1mol C与O2反应生成C的低价氧化物时的热化学方程式为C（s）+O2（g）=CO（g）△H=-（x-y）kJ/mol，故答案为：C（s）+O2（g）=CO（g）△H=-（x-y）kJ/mol。

【考点定位】考查原子轨道杂化方式及杂化类型判断；原子核外电子排布；热化学方程式；原电池和电解池的工作原理

【名师点晴】本题考查较综合，涉及盖斯定律、电极反应式的书写、电子式的书写等知识点，正确推断元素是解本题关键，易错点是（4），注意该题中铝作正极而不是负极，铝和浓硝酸易产生钝化现象而导致铝不易和浓硝酸反应，为易错点。应用盖斯定律进行简单计算的基本方法是参照新的热化学方程式（目标热化学方程式），结合原热化学方程式（一般2～3个）进行合理“变形”，如热化学方程式颠倒、乘除以某一个数，然后将它们相加、减，得到目标热化学方程式，求出目标热化学方程式的ΔH与原热化学方程式之间ΔH的换算关系。