Question

7．周期表中有A、B、C三種原子序數依次增大的元素，A是地殼中含量最多的金屬元素，B的價層電子排布為ns^n-1npⁿ⁺¹，C是生活中的一種常用金屬且其原子的外圍電子排布為3d¹⁰4s¹．
（1）A基態(tài)原子的電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p¹．
（2）一氧化碳（與N₂互為等電子體）分子中σ鍵與π鍵數目之比為1：2．
（3）C的單質和某化合物甲的微觀部分結構分布如圖，C微粒周圍等距離且最近的C微粒有12個；甲的化學式為MN₂（用M、N表示）．
（4）金屬C在加熱時與B的最高價氧化物對應水化物的濃溶液反應的化學方程式為Cu+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O．
（5）C元素的最高價氧化物的水化物能溶于氨水，該反應的化學方程式為Cu（OH）₂+4NH₃．H₂O=[Cu（NH₃）₄]（OH）₂+4H₂O．
（6）聯氨（N₂H₄）是航天飛船常用的高能燃料，可以用尿素為原料制取，方法是在KMnO₄催化劑存在下，尿素[CO（NH₂）₂]和次氯酸鈉、NaOH溶液反應生成聯氨、Na₂CO₃、H₂O及另外一種產物，寫出該反應的化學方程式CO（NH₂）₂+NaClO+2NaOH=N₂H₄+Na₂CO₃+NaCl+H₂O．

Answer 1

分析 周期表中有A、B、C三種原子序數依次增大的元素，A是地殼中含量最多的金屬元素，則A為Al；B的價層電子排布為ns^n-1npⁿ⁺¹，由于s能級最多容納2個電子，且p能級容納電子，故n=3，則B為S元素；C是生活中的一種常用金屬且其原子的外圍電子排布為3d¹⁰4s¹，則C為Cu．
（1）A為Al素，原子核外有13個電子，結合構造原理書寫核外電子排布式；
（2）一氧化碳與N₂互為等電子體，等電子體結構相似，則CO的結構式為C≡O，三鍵含有1個σ鍵、2個π鍵；
（3）以頂點Cu原子研究，與與之等距離最近的Cu原子位于面心，而每個頂點為12個面共用；
由圖可知，每個M原子周圍有6個N原子，而每個N原子為3個M原子共用，據此計算M、N原子數目之比，進而確定化學式；
（4）B的最高價氧化物對應水化物為硫酸，加熱條件下，Cu與濃硫酸反應生成硫酸銅、二氧化硫與水；
（5）氫氧化銅與一水合氨反應生成[Cu（NH₃）₄]（OH）₂與水；
（6）尿素[CO（NH₂）₂]和次氯酸鈉、NaOH溶液反應生成聯氨（N₂H₄）、Na₂CO₃、H₂O及NaCl，配平書寫方程式．

解答 解：周期表中有A、B、C三種原子序數依次增大的元素，A是地殼中含量最多的金屬元素，則A為Al；B的價層電子排布為ns^n-1npⁿ⁺¹，由于s能級最多容納2個電子，且p能級容納電子，故n=3，則B為S元素；C是生活中的一種常用金屬且其原子的外圍電子排布為3d¹⁰4s¹，則C為Cu．
（1）A為Al素，原子核外有13個電子，由構造原理可知核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p¹，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p¹；
（2）一氧化碳與N₂互為等電子體，等電子體結構相似，則CO的結構式為C≡O，三鍵含有1個σ鍵、2個π鍵，一氧化碳分子中σ鍵與π鍵數目之比為1：2，
故答案為：1：2；
（3）以頂點Cu原子研究，與之等距離最近的Cu原子位于面心，而每個頂點為12個面共用，故與Cu原子等距離且最近的Cu原子有12個；
由圖可知，每個M原子周圍有6個N原子，而每個N原子為3個M原子共用，則每個N原子為一個M原子提供$\frac{1}{3}$，故M、N原子數目之比為1：6×$\frac{1}{3}$=1：2，化學式為MN₂，
故答案為：MN₂；
（4）B的最高價氧化物對應水化物為硫酸，加熱條件下，Cu與濃硫酸反應生成硫酸銅、二氧化硫與水，反應方程式為：Cu+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，
故答案為：Cu+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；
（5）氫氧化銅與一水合氨反應生成[Cu（NH₃）₄]（OH）₂與水，反應方程式為：Cu（OH）₂+4NH₃．H₂O=[Cu（NH₃）₄]（OH）₂+4H₂O，
故答案為：Cu（OH）₂+4NH₃．H₂O=[Cu（NH₃）₄]（OH）₂+4H₂O；
（6）尿素[CO（NH₂）₂]和次氯酸鈉、NaOH溶液反應生成聯氨（N₂H₄）、Na₂CO₃、H₂O及NaCl，該反應方程式為：CO（NH₂）₂+NaClO+2NaOH=N₂H₄+Na₂CO₃+NaCl+H₂O，
故答案為：CO（NH₂）₂+NaClO+2NaOH=N₂H₄+Na₂CO₃+NaCl+H₂O．

點評 本題考查核外電子排布、等電子體、化學鍵、晶胞計算、方程式書寫等，是對學生綜合能力的考查，（3）注意利用均攤法計算確定化學式．