Question

J、L、M、R、T是原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素，J、R在周期表中的相對位置如下表；J元素最低負化合價的絕對值與其原子最外層電子數(shù)相等

		J
				R

 

M的氣態(tài)原子逐個失去1~ 4個電子所需能量（電離能）如下表所示，

	I1	I2	I3	I4	……
電離能(kJ/mol)	578	1817	2745	11578	……

 

（1）M的電子排布式為________；元素T在周期表中的位置為________。

（2）J和氫能形成多種化合物，其中分子成直線型的，且相對分子質量最小的物質的結構式為________。

（3）M和T形成的化合物在潮濕的空氣中冒白霧，反應的化學方程式為_________________。

（4）由J、R形成的液態(tài)化合物JR₂ 0.2 mol在O₂中完全燃燒，生成兩種氣態(tài)氧化物，298 K時放出熱量215 kJ。該反應的熱化學方程式為________。

（5）能源材料已成為當今科學研究的熱點。氫氣作為一種清潔能源，必須解決它的儲存問題，C₆₀可用作儲氫材料。繼C₆₀后，科學家又合成了Si₆₀、N₆₀，下列有關說法正確的是_______（填序號）。

a. C₆₀、Si₆₀、N₆₀都屬于新型化合物

b. C₆₀、Si₆₀、N₆₀互為同分異構體

c. 已知N₆₀結構與C₆₀相似，由于N-N鍵能小于N≡N，故N₆₀的穩(wěn)定性弱于N₂

d. 已知金剛石中C－C鍵長154pm，C₆₀中C－C鍵長145~140pm，故C₆₀熔點高于金剛石

 

Answer 1

【答案】

（1）1s²2s²2p⁶3s²3p¹   第三周期ⅦA族

（2）H—C≡C—H  

（3）AlCl₃＋3H₂O→Al(OH)₃＋3HCl↑

（4）CS₂(l)＋3O₂(g) =CO₂(g)＋2SO₂(g)  △H=-1075 kJ/mol（2分）

（5）c（2分）

【解析】

試題分析：J元素最低負化合價的絕對值與其原子最外層電子數(shù)相等，說明J的最低化合價與最高化合價絕對值相等，則J最外層電子數(shù)為4，根據(jù)J、R都為短周期元素可知J為C元素，則R應為S元素。

（1）從M的電離能來看前三個電子逐個失去所需能量I₁ 、I₂ 、I₃相差不大，而I₄ 相差非常大，由此可以推測前3個電子在同一最外層，第4個電子在次外層，由此可推測M為Al元素，所以其電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p¹ ；元素T是在R后邊的主族元素，R是S元素，則T是Cl元素，位置為第三周期ⅦA族。

（2）J為C元素，所以和氫能形成多種化合物為有機化合物，其中呈直線型的含有C≡C的炔類，相對分子最小的炔類為乙炔，其結構式為H—C≡C—H。

（3）M和T形成的化合物為AlCl3，是一種強酸弱堿鹽，在潮濕環(huán)境下容易水解產(chǎn)生易揮發(fā)的HCl，然后形成酸霧，所以反應方程式為AlCl₃＋3H₂O=Al(OH)₃＋3HCl↑。

（4）J、R形成的液態(tài)化合物JR₂ 為CS₂，其完全燃燒生成CO₂、SO₂，0.2mol放出熱量215kJ，所以1mol時燃燒放出熱量1075 kJ，所以熱化學方程為CS₂(l)＋3O₂(g) =CO₂(g)＋2SO₂(g)  △H=-1075 kJ/mol。

（5）C₆₀、Si₆₀、N₆₀都是單質，a選項錯誤；C₆₀、Si₆₀、N₆₀組成的元素不同，不屬于同分異構體，b項錯誤；由于N-N鍵能小于N≡N，N₆₀結構與C₆₀相似，則形成的分子中都是單鍵，故N₆₀的穩(wěn)定性弱于N₂ ，c正確；d項中雖然金剛石中C－C鍵長要長于C₆₀中C－C鍵長，但是金剛石是空間網(wǎng)狀結構非常穩(wěn)定，而C₆₀分子則是足球模型結構不夠穩(wěn)定，所以金剛石熔點高于C₆₀熔點，d錯誤，故選c。

考點：本題考查的是元素周期表和周期律的知識。