Question

化学——选修3：物质结构与性质

周期表中有A、B、C三种原子序数依次增大的元素，A是地壳中含量最多的金属元素，B的价层电子排布为ns^n－1np^n＋1，C是生活中的一种常用金属且其原子的外围电子排布为3d¹⁰4s¹。

（1）A基态原子的电子排布式为__________________。

（2）一氧化碳(与N₂互为等电子体)分子中σ键与π键数目之比为________。

（3）C的单质和某化合物甲的微观部分结构分别如图所示，C微粒周围等距离且距离最近的C微粒有________个；甲的化学式为________(用M、N表示)。

（4）金属C在加热时与B的最高价氧化物对应水化物的浓溶液反应的化学方程式为__________________。

（5）C元素的最高价氧化物的水化物能溶于氨水，该反应的化学方程式为__________________。

（6）联氨(N₂H₄)是航天飞船常用的高能燃料，可以用尿素为原料制取，方法是在KMnO₄催化剂存在下，尿素[CO(NH₂)₂]和次氯酸钠、NaOH溶液反应生成联氨、Na₂CO₃、H₂O及另外一种产物，写出该反应的化学方程式：_______________________。

Answer

1s22s22p63s23p1或[Ne]3s23p1（2）1∶2（3）12 MN2或N2M

（4）Cu＋2H2SO4(浓) CuSO4＋SO2↑＋2H2O

（5）Cu(OH)2＋4NH3·H2O===Cu(NH3)4(OH)2＋4H2O

（6）CO(NH2)2＋NaClO＋2NaOHN2H4＋Na2CO3＋NaCl＋H2O

【解析】

试题分析：周期表中有ABC三种原子序数依次增大的元素，A是地壳中含量最多的金属元素，为铝，B的价层电子排布为nsn－1npn＋1，由于s能级最多容纳2个电子，且p能级容纳的电子最多6个，所以n=3，则B为硫元素，C是生活中的一种常用金属且其原子的外围电子排布为3d104s1，为铜。（1）A为铝元素，原子核外电子有13个，由构造原理可知排布为1s22s22p63s23p1或[Ne]3s23p1。（2）一氧化碳与氮气互为等电子体，等电子体结构相似，则一氧化碳的结构式中碳与氧形成三键，含有1个σ键，2个π键，一氧化碳分子中σ键和π键的数目之比为1∶2。（3）以顶点铜原子研究，与之等距离最近的铜原子位于面心，而每个顶点为12个面共用，故与铜原子等距离最近的铜原子有12个；由图可知，每个M原子周围有6个N 原子，而每个N原子为3个M原子共用，则每个N原子为1个M 原子提供1/3，所以MN原子数目比为1:6×1/3=1：2，所以化学式为MN2或N2M。（4）B的最高价氧化物对应的水化物为硫酸，加热条件下，铜与浓硫酸反应生成硫酸铜，二氧化硫和水，方程式为Cu＋2H2SO4(浓) CuSO4＋SO2↑＋2H2O。（5）氢氧化铜与一水合氨生成Cu(NH3)4(OH)2与水，方程式为Cu(OH)2＋4NH3·H2O===Cu(NH3)4(OH)2＋4H2O。（6）尿素与次氯酸钠，氢氧化钠反应生成联氨，碳酸钠和水和氯化钠，方程式为CO(NH2)2 ＋ NaClO ＋ 2NaOH N2H4 ＋ Na2CO3 ＋ NaCl ＋ H2O

考点：位置结构性质的相互关系应用，原子核外电子排布，等电子原理。