有A、B、C、D、E五种元素,其中A、B、C属于同一周期,且原子序数B>C,A原子最外层p能级的电子数等于次外层的电子总数,B元素可分别与A、C、D、E生成常见的RB2型化合物,并知在DB2和EB2中,D与B的质量比为7:8,E与B的质量比为1:1.根据以上条件,回答下列问题:
(1)推断五种元素分别是(用元素名称回答):D______,E______.
(2)指出C元素在元素周期表中的位置______.E元素的最高价氧化物的分子构型为______.
(3)沸点DB2______EB2(填“>”、“<”或“=”等于),理由______
(4)写出与EB3分子互为等电子体并含A、B、C任意两种元素的微粒______(填1种)
(5)通常人们把拆开1mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能.键能的大小可以衡量化学键的强弱,下列是一些键的键能:SiCl4(g)+2H2(g) 高温 Si(s)+4HCl(g) 通过计算该反应是______热(填“吸”或
“放”)______kJ/mol
化学键 | Si-O | Si-Cl | H-H | H-Cl | Si-Si | Si-C |
键能/kJ•mol-1 | 460 | 360 | 436 | 431 | 176 | 347 |
p能级电子数不超过6,A原子最外层p能级的电子数等于次外层的电子数总数,则A的核外电子排布为1s22s22p2,应为C元素,B元素可分别与A、C、D、E生成常见的RB2型化合物,A为C元素,故CB2中B元素的化合价为-2价,且A、B、C属于同一周期,则B为O元素,C为N元素,可形成NO2化合物,在DB2和EB2中,D与B的质量比为7:8,则有M(D):M(O)=7:4,M(D)=7×
=28,D应为Si元素;E与B的质量比为1:1,则M(E)=2M(O)=2×16=32,所以E为S元素,16 4
(1)由上述分析可知,D为Si元素,E为S元素,故答案为:硅;硫;
(2)C是N元素,在元素周期表中处于第二周期第ⅤA族,E元素的最高价氧化物为SO3,S原子价层电子对为3+
=3,没有孤对电子,故为平面三角形,6-2×3 2
故答案为:第二周期第ⅤA族;平面三角形;
(3)SiO2是原子晶体,SO2是分子晶体,故沸点SiO2>SO2,故答案为:>;SiO2是原子晶体,SO2是分子晶体,沸点SiO2>SO2.
(4)与SO3分子互为等电子体并含C、O、N任意两种元素的微粒为NO3-等,故答案为:NO3-;
(5)晶体硅是正四面体的立体网状结构,每个Si原子成4个Si-Si键,每个Si-Si键为1个Si原子提供
,故1mol晶体硅中Si-Si键为1mol×4×1 2
=2mol,反应SiCl4(g)+2H2(g)=Si(s)+4HCl(g)的反应热△H=4×360kJ/mol+2×436kJ/mol-2×176kJ/mol-4×431kJ/mol=236kJ/mol,故为吸热反应,1 2
故答案为:吸;236.