Question

【題目】己知A、B、C、D、E、F、G都是周期表中前四周期的元素，他們的原子序數(shù)依次增大。其中A原子的L層有2個未成對電子。D是電負(fù)性最大的元素，E與F同主族，E的二價(jià)陽離子與C的陰離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)。G3+離子3d軌道電子為半滿狀態(tài)。請根據(jù)以上情況，回答下列問題:（答題時(shí)，用所對應(yīng)的元素符號表示）

（1）A、B、C的第一電離能由小到大的順序?yàn)?/span>______________________。D的核外有______________種運(yùn)動狀態(tài)不同的電子。

（2）A的最簡單氫化物屬于___________(填“極性分子”和“非極性分子”)。離子空間構(gòu)型是__________，其中心原子采取__________________雜化。

（3）晶體熔點(diǎn)：EC_________FC(填“>”、“<”或“=”)

（4）G和M(質(zhì)子數(shù)為25)兩元素的部分電離能數(shù)據(jù)列于表：

元素		M	G
電離能(kJmol-1)	I1	717	759
	I2	1509	1561
	I3	3248	2957

比較兩元素的I2、I3可知，氣態(tài)M2+再失去一個電子比氣態(tài)G2+再失去一個電子難。其原因是_________________________________________。

Answer 1

【答案】C<O<N 9 非極性分子 平面三角形 sp2雜化 > Mn2+的3d軌道電子排布為半滿狀態(tài)較穩(wěn)定

【解析】

根據(jù)原子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)推導(dǎo)各元素符號。D是電負(fù)性最大的元素，則D為F元素，A原子的L層有2個未成對電子，則A為C或O，若A為O元素，則B和C不可能存在，故A為C元素，B為N元素，C為O元素；E的二價(jià)陽離子與C的陰離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，則E為Mg元素，F為Ca元素，G3+離子3d軌道電子為半滿狀態(tài)，G的電子排布式為1s22s22p63s23d64s2，則G為Fe元素。綜上：A、B、C、D、E、F、G分別為：C、N、O、F、Mg、Ca、Fe。

（1）同一個周期從左到右，第一電離能逐漸增大，但N原子的2p3為半充滿結(jié)構(gòu)，較穩(wěn)定，故其第一電離能大于O的第一電離能，故C、N、O的電離能大小關(guān)系為C<O<N。F核外有9個電子，每個電子的運(yùn)動狀態(tài)均不同，故F有9種運(yùn)動狀態(tài)不同的電子；

（2）CH4立體結(jié)構(gòu)為正四面體，故為非極性分子。CH3+的價(jià)層電子對數(shù)為3，σ鍵數(shù)為3，孤電子對數(shù)為0，故CH3+的空間構(gòu)型為平面三角形。CH3+的價(jià)層電子對數(shù)為3，所以中心原子C原子采取sp2雜化；

（3）MgO和CaO均為離子化合物，Mg2+與Ca2+所帶電荷相同，但是前者半徑比后者小，表現(xiàn)為晶格能大，熔點(diǎn)大，所以MgO的熔點(diǎn)高于CaO的熔點(diǎn)。

（4）M為Mn元素，Mn2+的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d5，Fe2+的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d6，Mn2+的3d軌道電子排布為半充滿狀態(tài)，較穩(wěn)定，因而再失去一個電子比Fe2+困難。