Question

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=1451kJ/mol  I3=7733kJ/mol  I4=10540kJ/mol

D原子核外所有p軌道上電子全充滿或半充滿

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

（1）已知BA₅為離子化合物，寫出其電子式

 

．
（2）B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．

（3）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

 

．
（4）G位于第

 

族

 

區，價電子排布式為

 

．
（5）DE₃中心原子的雜化方式為

 

雜化，用價層電子對互斥理論推測其空間構型為

 

．
（6）F元素的晶胞如圖所示，若設該晶胞的密度為ag/cm³，阿伏加德羅常數為N_A，F原子的摩爾質量為M，則F原子的半徑為

 

cm．

Answer 1

考點：晶胞的計算,位置結構性質的相互關系應用,判斷簡單分子或離子的構型,原子軌道雜化方式及雜化類型判斷

專題：

分析：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，
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，則A為H元素； 
B元素原子的核外p電子數比s電子數少1，則B為N元素；
C原子的第一至第四電離能分別是：I₁=738kJ/mol、I₂=1451kJ/mol、I₃=7733kJ/mol、I₄=10540kJ/mol，該元素第二電離能遠遠小于第三電離能，則C位于第IIA族，其原子序數大于B，則C為Mg元素；
 D原子核外所有p軌道上電子全充滿或半充滿，原子序數大于Mg，則D為P元素；
E元素的主族序數與周期數的差為4，E為短周期元素，其原子序數大于D，則其主族族序數VIIA，則E是Cl元素；
F是前四周期中電負性最小的元素，其金屬性最強，為K元素；
G在周期表的第七列且位于第四周期，則G為Mn元素，
再結合題目分析解答．

解答： 解：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，
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，則A為H元素； 
B元素原子的核外p電子數比s電子數少1，則B為N元素；
C原子的第一至第四電離能分別是：I₁=738kJ/mol、I₂=1451kJ/mol、I₃=7733kJ/mol、I₄=10540kJ/mol，該元素第二電離能遠遠小于第三電離能，則C位于第IIA族，其原子序數大于B，則C為Mg元素；
 D原子核外所有p軌道上電子全充滿或半充滿，原子序數大于Mg，則D為P元素；
E元素的主族序數與周期數的差為4，E為短周期元素，其原子序數大于D，則其主族族序數VIIA，則E是Cl元素；
F是前四周期中電負性最小的元素，其金屬性最強，為K元素；
G在周期表的第七列且位于第四周期，則G為Mn元素，
（1）NH₅為離子化合物，則該物質為NH₄H，其電子式為，故答案為：；
（2）N基態原子中能量最高的電子為2p電子，其電子云在空間有3個方向，原子軌道呈啞鈴形，
故答案為：3；啞鈴；
（3）某同學根據上述信息，推斷Mg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泡利原理，故答案為：泡利原理；
（4）Mn位于第VIIB族最后填充的為d電子，為d區元素，價電子排布式為3d⁵4s²，
故答案為：ⅦB；d；3d⁵4s²；
（5）PCl₃中心原子價層電子對個數是4且含有一個孤電子對，所以P原子的雜化方式為sp³雜化，用價層電子對互斥理論推測其空間構型為正四面體結構，
故答案為：sp³；正四面體；
（6）K元素的晶胞如圖所示，該晶胞中K原子個數=1+8×

1

8

=2，晶胞的質量=

M

NA

×2g=

2M

NA

g，若設該晶胞的密度為ag/cm³，則晶胞的體積=

2M NA g

ag/cm3

=

2M

aNA

cm³，則晶胞的棱長=

3	2M aNA

cm，令F原子的半徑為r cm，晶胞體對角線上的3個F原子相鄰，則：（4r）²=3（

3	2M aNA

）²，r=

3

4

3	2M aNA

，
故答案為：

3

4

3	2M aNA

．

點評：本題考查物質結構和性質，涉及晶胞計算、原子雜化判斷、電子排布式的書寫等知識點，側重考查學生分析問題、計算能力，利用構造原理、價層電子對互斥理論等知識點分析解答，難點是晶胞的計算，注意晶胞中哪些原子直接相連，題目難度中等．