Question

（15分）現有七種元素，其中A、B、C、D、E為短周期主族元素，F、G為第四周期元素，它們的原子序數依次增大。請根據下列相關信息，回答問題．

A元素的核外電子數和電子層數相等，也是宇宙中最豐富的元素

B元素原子的核外p電子數比s電子數少1

C原子的第一至第四電離能分別是:  I1=738kJ/mol  I2 = 1451 kJ/mol  I3 = 7733kJ/mol  I4 = 10540kJ/mol

D原子核外所有p軌道全滿或半滿

E元素的主族序數與周期數的差為4

F是前四周期中電負性最小的元素

G在周期表的第七列

⑴已知BA₅ 為離子化合物，寫出其電子式           ．

⑵B基態原子中能量最高的電子，其電子云在空間有   個方向，原子軌道呈       形

⑶某同學根據上述信息，推斷C基態原子的核外電子排布為：

該同學所畫的電子排布圖違背了                 ．

⑷G位于          族       區，價電子排布式為                ．

⑸DE₃ 中心原子的雜化方式為     ，用價層電子對互斥理論推測其空間構型為        ．

⑹檢驗F元素的方法是               ，請用原子結構的知識解釋產生此現象的原因是                                                    ．

⑺若某單質晶體中原子的堆積方式如下圖甲所示，其晶胞特征如下圖乙所示，原子之間相互位置關系的平面圖如下圖丙所示。則晶胞中該原子的配位數為           ，該單質晶體中原子的堆積方式為四種基本模式中的        ．

 

Answer 1

⑴（2分）

⑵3（1分），紡錘形（1分）　　　　⑶泡利原理（1分）

⑷第ⅦB（2分） d （1分），3d⁵4s²（1分）⑸sp³（1分），三角錐形（1分）

⑹焰色反應（1分），  當基態原子的電子吸收能量后，電子會躍遷到較高能級，變成激發態原子。電子從較高能量的激發態躍遷到較低能量的激發態乃至基態時，將以光的形式釋放能量。 （3分）   （7）12   銅型

解析:宇宙中最豐富的元素是氫和氧，但只有氫元素的核外電子數和電子層數相等，故A是H。元素原子的核外p電子數比s電子數少1個是N元素，B是N。因為C原子的第三和第四電離能遠遠大于第一和第二電離能，所以C的化合價應該是＋2價，又因為原子序數大于N的，即C是Mg。原子核外所有p軌道全滿或半滿的短周期元素是P，即D是P。E的原子序數比P的大且屬于短周期，即E是第三周期的元素，由于主族序數與周期數的差為4，屬于E屬于第 Ⅶ_A，即為Cl。第四周期元素中電負性最小的是K元素，故F是K。第四周期第七列的元素是ⅦB的Mn元素。

（1）NH₅是離子化合物，說明是由NH₄^＋和H^－構成的，故電子式為

（2）N元素基態原子中能量最高的電子是2p³的電子，其電子云在空間有3個方向，原子軌道呈紡錘形。

（3）一個原子軌道中最多只能容納2個電子，且自旋方向相反，這就是泡利原理。

（4）Mn屬于d區元素。元素原子的最外層電子稱作價電子，對于副族元素次外層或倒數第三層的電子也可以稱作價電子，所以錳的價電子排布式是3d⁵4s²。

（5）PCl₃分子中含有的孤對電子對數是1對，再加上中性原子的3個α鍵，共4個，所以是sp³雜化。空間構型是四面體，但由于含有1對孤對電子，所以實際的構型是三角錐形。

（6）檢驗K元素常用焰色反應。之所以會產生該現象是由于電子躍遷的結果。

（7）根據甲的結構特點可以得出該單質晶體中原子的堆積方式為四種基本模式中的銅型。由乙、丙的結構可看出與1個原子周圍最近的原子（以立方體的頂點為中心）有3個，即相鄰的3個面。由于1個頂點可以組成8個立方體，但每個面是2個立方體共用的，所以配位數應是12.