Question

已知A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次递增，A、B、C、D位于短周期。A是原子半径最小的元素；B的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道，且每种轨道中的电子总数相同；D原子的核外成对电子数是未成对电子数的3倍；E有“生物金属”之称，E⁴⁺和氩原子的核外电子排布相同。A、B、D三种元素组成的一种化合物M是新装修居室中常含有的一种有害气体，A、B两种元素组成的原子个数之比为1 : 1的化合物N是常见的有机溶剂。

请回答下列问题(答题时，A、B、C、D、E用所对应的元素符号表示)：

（1）A₂D₂分子的电子式为____________，属于___________分子(填“极性”或“非极性”)，E的基态原子的外围电子排布式为____________。

（2）B、C、D三种元素的第一电离能由小到大的顺序为____________。

（3）C元素形成含氧酸酸性强弱：HNO₃____________HNO₂(填“＞”或“＜”)NO₃^—的空间构型是___________，NO₂^—中心原子的杂化方式为___________

（4）下列叙述正确的是____________(填序号)。

A． M是极性分子,N是非极性分子

B． M和BD₂分子中的中心原子均采用sp²杂化

C． N分子中含有6个σ键和1个大π键

D． BD₂晶体的熔点、沸点都比二氧化硅晶体的低

（5）已知:①E的一种氧化物Q，其晶胞结构如图所示：

①Q(s)＋2Cl₂(g)＝ECl₄(l)＋D₂(g) △H＝＋140kJ/mol

②2B(s)＋D₂(g)＝2BD(g) △H＝－221kJ/mol

写出物质Q和焦炭、氯气反应生成液态ECl₄和BD气体的热化学方程式：____________________

Answer

（1）；极性；3d24s2；

（2）C＜O＜N；

（3）＞； 平面三角形；sp2 杂化；

（4）AD

（5）TiO2(s) ＋2Cl2(g)＋2C(s)＝TiCl4(l)＋2CO(g) △H＝－81kJ/mol

【解析】

试题分析：A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次递增，A、B、C、D位于前三周期，A是原子半径最小的元素，则A为氢元素；B的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道，且每种轨道中的电子总数相同，原子核外电子数排布为1s22s22p2，故B为碳元素；D原子的核外成对电子数是未成对电子数的3倍，核外电子排布为1s22s22p4，故D为氧元素；C原子序数介于碳、氧之间，故C为氮元素；A、B、D三种元素组成的一种化合物M是新装修居室中常含有的一种有害气体，该气体M为HCHO；A、B二种元素组成的原子个数比为1：1的化合物N是常见的有机溶剂，则N为苯；E有“生物金属”之称，E4+离子和氩原子的核外电子排布相同，E原子核外电子数为18+4=22，故E为Ti。

（1）A2D2分子为H2O2，其电子式为，分子中电荷分布不均匀，属于极性分子；E为Ti，原子序数为22，其基态原子的外围电子排布式为3d24s2，故答案为：；极性；3d24s2；

（2）同周期自左而右第一电离能增大，但N原子p轨道半满，为稳定状态，故第一电离能C＜O＜N，故答案为：C＜O＜N；

（3）同一元素的含氧酸，该元素的化合价越高，对应的含氧酸的酸性越强，故酸性：HNO3＞HNO2，NO3—中N原子的价层电子对数为3+(5+1-2×3)=3，含有一个孤电子对，属于平面三角形，NO2—中N原子的价层电子对数为2+(5+1-2×2)=3，采取sp2杂化，故答案为：＞； 平面三角形；sp2 杂化；

（4）A．HCHO中O氧原子电负性很大，是极性分子，N为苯，是非极性分子，故A正确；B．HCHO中C原子形成3个σ键，没有孤电子对，碳原子采用sp2杂化，二氧化碳分子为直线型结构，碳原子采用sp杂化，故B错误；C．苯分子中H-C之间是s-sp2形成的σ键，C-C之间是sp2形成的σ键，苯分子中含有12个σ键和1个大π键，故C错误；D．CO2属于分子晶体，二氧化硅属于原子晶体，二氧化碳的熔点、沸点都比二氧化硅晶体的低，故D正确，故选：AD；

（5）晶胞中Ti原子数目为1+8×=2，氧原子数目为2+4×=4，故氧化物Q的化学式为TiO2，①TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g)△H=+140kJ/mol，②2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H=-221kJ/mol，根据盖斯定律，将①+②可得TiO2和焦炭、氯气反应生成液态TiCI4和CO气体的热化学方程式为2C(s)+TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+2CO(g)△H=-81kJ/mol，故答案为：2C(s)+TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+2CO(g) △H=-81kJ/mol。

考点：考查了位置结构性质的相互关系应用的相关知识。