[化学-选修物质结构与性质]A、B、C、D四种元素的原子序数依次递增,A、B元素的基态原子L电子层中末成对电

2025-04-06 07:47:29
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A、B、C、D四种元素的原子序数依次递增,A、B元素的基态原子L电子层中末成对电子数分别为3、2,则A原子核外电子排布式为1s22s22p3,A为氮元素;B的原子序数大于氮元素,则B原子核外电子排布式为1s22s22p4,B为氧元素;短周期主族元素中C元素的电负性最小,原子半径是大,则C为Na元素;D元素的原子序数是C元素的两倍,则D原子序数为22,为Ti元素;
(1)氮元素原子2p能级容纳3个电子,为半满稳定状态,能量较低,第一电离能高于同周期相邻元素,结合金属性越强第一电离能越小,则第一电离能由大到小顺序是N>O>Na,
故答案为:N>O>Na;
(2)Ti元素原子核外电子数为22,其基态原子的价电子排布式是3d24s2,故答案为:3d24s2
(3)该白色晶体为Na3NO4,NO43-离子中N原子价层电子对数=4+

5+3?2×4
2
=4,N原子没有孤对电子,故其为正四面体结构,N原子采取sp3杂化,原子总数与价电子总数相同的微粒即为等电子体,利用代换法,可知与NO43-离子互为等电子体的离子有:PO43-、SO42-、ClO4-等,该白色晶体遇潮湿的二氧化碳时发生剧烈反应,三种反应物按等物质的量发生反应,生成三种等物质的量且均含Na元素的固体产物,应生成硝酸钠、氢氧化钠、碳酸氢钠,反应方程式为:Na3NO4+H2O+CO2=NaNO3+NaOH+NaHCO3
故答案为:正四面体;sp3;PO43-、SO42-、ClO4-等;Na3NO4+H2O+CO2=NaNO3+NaOH+NaHCO3
(4)由图b可知,晶胞中Ti原子位于体心与顶点上,O原子位于上下两个面上及体内(有2个),故晶胞中Ti元素数目=1+8×
1
8
=2、O原子数目=2+4×
1
2
=4,故该化合物化学式为TiO2
故答案为:TiO2