Question

已知A、B、C、D四种短周期元素的核电荷数依次增大。A原子s轨道电子数是p轨道电子数的两倍，C原子的L能层中有两对成对电子，C、D同主族。 E、F是第四周期元素，且E位于周期表中ds区， F原子核外有33种不同运动状态的电子。根据以上信息用相应的元素符号填空：

（1）E⁺核外电子排布式为          ，FC₄^3－离子的空间构型为           ，与其互为等电子体的一种有机分子为      (填化学式)。

（2）B元素所在周期第一电离能最大的元素是          (填元素符号)。

（3）D所在周期元素最高价氧化物对应的水化物中，酸性最强的是           (填化学式)；能导电的A单质与B、D、E的单质形成的晶体相比较，熔点由高到低的排列顺序是         (填化学式)。

（4）已知EDC₄溶液中滴入氨基乙酸钠(H₂N—CH₂—COONa)即可得到配合物A。其结构如图所示：

① 配合物A中碳原子的轨道杂化类型为         。

② 1 mol氨基乙酸钠(H₂N—CH₂—COONa)含有σ键的数目为          。

（5）化合物F₂C₃常用于标定未知浓度的酸性KMnO₄溶液，反应生成F的最高价含氧酸，该反应的离子方程式是        。

Answer

（1）1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10 ；正四面体；CCl4（2）Ne（3）HClO4；C﹥Cu﹥S﹥N2（4）① SP2，SP3② 8NA或8×6.02×1023（5）5As2O3 + 4MnO4- + 9H2O + 12H+ == 10H3AsO4 + 4Mn2+

【解析】

试题分析：根据题意知A、B、C、D四种短周期元素的核电荷数依次增大，A原子s轨道电子数是p轨道电子数的两倍，A原子的核外电子排布式为1s22s22p2，则A为碳元素；C原子的L能层中有两对成对电子，C原子的核外电子排布式为1s22s22p4，则C为氧元素，B为氮元素；C、D同主族，则D为硫元素。 E、F是第四周期元素，且E位于周期表中ds区，可形成E+，则E为铜元素；F原子核外有33种不同运动状态的电子，则F为砷元素。

（1）E为铜元素，铜为29号元素，根据构造原理写出Cu+核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10，AsO43－离子中心原子As原子采取sp3杂化，没有孤对电子，空间构型为正四面体形，与其互为等电子体的一种有机分子为CCl4。

（2）B为氮元素，位于第二周期，同周期由左向右元素原子的第一电离能逐渐增大，故氮元素所在周期第一电离能最大的元素是Ne。

（3）D为硫元素，位于第三周期，所在周期元素最高价氧化物对应的水化物中，酸性最强的是HClO4；石墨为混合型晶体，熔点最高；铜为金属晶体，熔点次之；硫和N2为分子晶体，N2在常温下为气体，熔点最低，熔点由高到低的排列顺序是C﹥Cu﹥S﹥N2。

（4）① 根据配合物A的结构判断A中碳原子的轨道杂化类型为SP2，SP3。

②根据乙酸钠的结构判断1 mol氨基乙酸钠(H2N—CH2—COONa)含有σ键的数目为8NA或8×6.02×1023。

（5）As2O3与酸性KMnO4溶液反应生成弱酸H3AsO4，利用化合价升降法结合原子守恒、电荷守恒配平，该反应的离子方程式是5As2O3 + 4MnO4- + 9H2O + 12H+ == 10H3AsO4 + 4Mn2+。

考点：考查物质结构与性质，涉及元素推断，原子结构和分子结构等。