Question

2．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

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如下： I1=738kJ•mol-1  I2=1451kJ•mol-1  I3=7733kJ•mol-1  I4=10540kJ•mol-1

D原子核外所有p軌道全滿或不滿

E元素的主族序數于周期數的差為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元素基態(tài)原子中能量最高的電子，其電子云在空間有3個方向，原子軌道呈紡錘形．
（3）某同學根據上述信息，推斷C基態(tài)原子的核外電子排布圖為：
該同學所畫的電子排布圖違背了泡利原理．
（4）G位于ⅦB族d區(qū)，該元素的核外電子排布式為3d⁵4s²．
（5）DE₃中心原子的雜化方式為sp³，用價層電子對互斥理論推測其空間構型為三角錐．
（6）檢驗F元素的方法是焰色反應，請用原子結構的知識解釋產生此現象的原因：當基態(tài)原子的電子吸收能量后，電子會躍遷到較高能級，變成激發(fā)態(tài)原子．電子從較高能量的激發(fā)態(tài)躍遷到較低能量的激發(fā)態(tài)或基態(tài)時，將以光的形式釋放能量．

Answer 1

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，A為H元素；
B元素原子的核外p電子數比s電子數少1，B有2個電子層，為1s²2s²2p³，故B為N元素；由C原子的第一至第四電離能數據可知，第三電離能劇增，故C表現+2價，處于ⅡA族，原子序數大于N元素，故C為Mg元素；D處于第三周期，D原子核外所有p軌道全滿或半滿，最外層排布為3s²3p³，故D為P元素；E處于第三周期，E元素的主族序數與周期數的差為4，E處于第ⅦA族，故E為Cl元素；F是前四周期中電負性最小的元素，F為第四周期元素，故F為K元素，G在第四周期周期表的第7列，G為Mn元素，由此分析解答．

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，A為H元素；
B元素原子的核外p電子數比s電子數少1，B有2個電子層，為1s²2s²2p³，故B為N元素；由C原子的第一至第四電離能數據可知，第三電離能劇增，故C表現+2價，處于ⅡA族，原子序數大于N元素，故C為Mg元素；D處于第三周期，D原子核外所有p軌道全滿或半滿，最外層排布為3s²3p³，故D為P元素；E處于第三周期，E元素的主族序數與周期數的差為4，E處于第ⅦA族，故E為Cl元素；F是前四周期中電負性最小的元素，F為第四周期元素，故F為K元素，G在第四周期周期表的第7列，G為Mn元素，（1）NH₅為離子化合物，是由NH₄⁺與H^-兩種粒構成，電子式為，故答案為：；
（2）B為N元素，核外電子排布式為1s²ns²np³，基態(tài)原子中能量最高的電子，處于2p能級，有3個電子，其電子云在空間有3個方向，原子軌道呈紡錘形，
故答案為：3；紡錘；
（3）某同學根據上述信息，推斷C基態(tài)原子的核外電子排布為，該同學所畫的電子排布圖中3s能級，2個電子自旋方向相同，違背了泡利原理，故答案為：泡利原理；
（4）G為Mn元素，是25號元素，位于第四周期第ⅦB族，最后填充的為d電子，為d區(qū)元素，價電子排布式為3d⁵4s²，
故答案為：ⅦB；d；3d⁵4s²；
（5）PCl₃中心原子P原子成3個σ鍵，P原子價層電子對是為3+1=4，含有1對孤對電子對，雜化軌道數為4，雜化方式為sp³，其空間構型為三角錐，
故答案為：sp³；三角錐；
（6）F為K元素，檢驗F元素的方法是焰色反應，產生此現象的原因是當基態(tài)原子的電子吸收能量后，電子會躍遷到較高能級，變成激發(fā)態(tài)原子．電子從較高能量的激發(fā)態(tài)躍遷到較低能量的激發(fā)態(tài)或基態(tài)時，將以光的形式釋放能量，故答案為：焰色反應；當基態(tài)原子的電子吸收能量后，電子會躍遷到較高能級，變成激發(fā)態(tài)原子．電子從較高能量的激發(fā)態(tài)躍遷到較低能量的激發(fā)態(tài)或基態(tài)時，將以光的形式釋放能量．

點評 本題考查結構性質與位置關系、核外電子排布規(guī)律、電子式、雜化軌道理論、元素周期表等，綜合性較大，難度中等，推斷元素是解題的關鍵，注意基礎知識的掌握．