Question

【題目】已知A、B、C、D、E五種元素的原子序數依次增大,其中A原子所處的周期數、族序數都與其原子序數相等;B原子核外電子有6種不同的運動狀態,s軌道電子數是p軌道電子數的兩倍;D原子L電子層上有2對成對電子;E+原子核外有3層電子且各層均處于全滿狀態。請填寫下列空白。

(1)E元素基態原子的核外電子排布式為______。

(2)B、C、D三種元素的第一電離能數值由小到大的順序為______(填元素符號),其原因為__________________。

(3)B2A4是重要的基本石油化工原料。B2A4分子中B原子軌道的雜化類型為______;1 mol B2A4分子中含______ mol σ鍵。

(4)已知D、E能形成晶胞如圖所示的兩種化合物,化合物的化學式,甲為______,乙為______;高溫時,甲易轉化為乙的原因為______。

Answer 1

【答案】 1s22s22p63s23p63d104s1 C<O<N 同周期隨原子序數增大元素第一電離能呈增大趨勢,但氮元素2p能級為半滿穩定狀態,其第一電離能大于氧元素 sp2 5 CuO Cu2O Cu2O中Cu原子d軌道為全滿狀態,比較穩定

【解析】已知A、B、C、D、E五種元素的原子序數依次增大，其中A原子所處的周期數、族序數都與其原子序數相等，因此A是H。B原子核外電子有6種不同的運動狀態，s軌道電子數是p軌道電子數的兩倍，B是C；D原子L電子層上有2對成對電子，D是O，所以C是N；E+原子核外有3層電子且各層均處于全滿狀態，所以E的原子序數是29，為Cu，據此解答。

根據以上分析可知A是H，B是C，C是N，D是O，E是Cu。則

（1）銅元素基態原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1。

（2）由于同周期隨原子序數增大元素第一電離能呈增大趨勢，但氮元素2p能級為半滿穩定狀態，其第一電離能大于氧元素，所以B、C、D三種元素的第一電離能數值由小到大的順序為C＜O＜N。

（3）C2H4分子為平面形結構，C原子軌道的雜化類型為sp2；由于單鍵都是σ鍵，雙鍵中還含有1個σ鍵，所以1mol乙烯分子中含5molσ鍵；

（4）銅的半徑大于氧，所以實心原子為銅。根據均攤法，甲晶胞中銅原子有4個，氧原子數8×1/8+4×1/4+2×1/2+1=4，所以甲為CuO。乙晶胞中銅原子有4個，氧原子數8×1/8+1=2，所以乙為Cu2O；高溫時，甲易轉化為乙的原因為Cu2O中Cu為+1價，原子d軌道為全滿狀態，比較穩定。