Question

5．現有A、B、C、D、E、F原子序數依次增大的六種元素，它們位于元素周期表的前四周期，A元素原子的核外電子數與其所在周期數相等，B元素原子核外有3個能級上有電子，且每個能級上的電子數相同；D元素原子核外有8個運動狀態不同的電子；E元素與F元素處于同一周期相鄰的族，它們的原子序數相差3，且E元素的基態原子有4個未成對電子．請回答下列問題：
（1）E元素基態原子的核外價層電子排布式為3d⁶4s²
（2）用元素符號表示B、C、D三種元素的第一電離能由低到高的排序C＜O＜N．
（3）A元素與B、C元素可形成化合物B₂A₄、C₂A₄其分別結構式為、．

Answer 1

分析 現有A、B、C、D、E、F原子序數依次增大的六種元素，它們位于元素周期表的前四周期，A元素原子的核外電子數與其所在周期數相等，則A為H元素；B元素原子核外有3個能級上有電子，且每個能級上的電子數相同，原子核外電子排布為1s²2s²2p²，故B為碳元素；D元素原子核外有8個運動狀態不同的電子，則D為O元素；C的原子序數介于碳、氧之間，故C為N元素；E元素與F元素處于同一周期相鄰的族，它們的原子序數相差3，只能處于第三周期，且E元素的基態原子有4個未成對電子，外圍電子排布為3d⁶4s²，故E為Fe，F為Cu，據此解答．

解答 解：現有A、B、C、D、E、F原子序數依次增大的六種元素，它們位于元素周期表的前四周期，A元素原子的核外電子數與其所在周期數相等，則A為H元素；B元素原子核外有3個能級上有電子，且每個能級上的電子數相同，原子核外電子排布為1s²2s²2p²，故B為碳元素；D元素原子核外有8個運動狀態不同的電子，則D為O元素；C的原子序數介于碳、氧之間，故C為N元素；E元素與F元素處于同一周期相鄰的族，它們的原子序數相差3，只能處于第三周期，且E元素的基態原子有4個未成對電子，外圍電子排布為3d⁶4s²，故E為Fe，F為Cu．
（1）由上述分析可知，E為Fe元素，元素基態原子的核外價層電子排布式為3d⁶4s²，故答案為：3d⁶4s²；
（2）同周期隨原子序數增大，元素第一電離能呈增大強酸，但氮元素原子2p能級容納3個電子，為半滿穩定狀態，能量較低，第一電離能高于同周期相鄰元素，故第一電離能C＜O＜N，故答案為：C＜O＜N；
（3）A元素與B、C元素可形成化合物B₂A₄、C₂A₄分別為CH₂=CH₂、NH₂-NH₂，結構式分別為
分別結構式為、，故答案為：、．

點評 本題考查元素推斷、核外電子排布、電離能、結構式等，推斷元素是解題關鍵，注意同周期第一電離能異常情況．