Question

20．A、B、C、D分別代表四種不同的短周期元素．A元素的價電子排布式為ns¹，B元素的價電子排布式為nsⁿnpⁿ，C元素的主要化合價為-2，D元素原子的L電子層的p軌道中有3個電子．
（1）若A元素價電子排布式為2s¹，A、B、C、D四種元素的第一電離能（I₁）由大到小的順序是N＞O＞C＞Li（用元素符號表示）
（2）有兩種三原子分子，分子的空間構型為直線形，這兩種化合物由B、C、D中的兩種元素組成．根據等電子原理，寫出這兩種化合物的分子式：CO₂、N₂O．
（3）若A元素價電子排布式為3s¹，則A與C形成的兩種化合物的電子式分別為、．

Answer 1

分析 A、B、C、D分別代表四種不同的短周期元素．A元素的原子最外層電子排布為ns¹，A位于ⅠA族；B元素的原子價電子排布為nsⁿnpⁿ，s能級容納2個電子，故n=2，則B為碳元素；C元素的主要化合價為-2，則C為元素；D元素原子的L電子層的p軌道中有3個電子，則D元素原子電子排布式為1s²2s²2p³，故D為氮元素；
（1）若A元素價電子排布式為2s¹，則A為Li，同周期隨原子序數增大，元素第一電離能呈增大趨勢，氮元素原子2p能級為半滿穩定狀態，能量較低，第一電離能高于同周期相鄰元素；
（2）CO₂是直線形三原子分子，原子數目相同、價電子總數也相等的微粒核外等電子體，等電子體微粒結構相似；
（3）若A元素價電子排布式為3s¹，則A為Na，A與C形成的兩種化合物為Na₂O、Na₂O₂．

解答 解：A、B、C、D分別代表四種不同的短周期元素．A元素的原子最外層電子排布為ns¹，A位于ⅠA族；B元素的原子價電子排布為nsⁿnpⁿ，s能級容納2個電子，故n=2，則B為碳元素；C元素的主要化合價為-2，則C為元素；D元素原子的L電子層的p軌道中有3個電子，則D元素原子電子排布式為1s²2s²2p³，故D為氮元素；
（1）若A元素價電子排布式為2s¹，則A為Li，同周期隨原子序數增大，元素第一電離能呈增大趨勢，氮元素原子2p能級為半滿穩定狀態，能量較低，第一電離能高于同周期相鄰元素，故第一電離能：N＞O＞C＞Li，
故答案為：N＞O＞C＞Li；
（2）CO₂是直線形三原子分子，等電子體問了結構相似，與之等電子體的微粒為N₂O等，
故答案為：CO₂、N₂O；
（3）若A元素價電子排布式為3s¹，則A為Na，A與C形成的兩種化合物為Na₂O、Na₂O₂，電子式分別為：、，
故答案為：、．

點評 本題考查結構性質位置關系、核外電子排布規律、電離能、等電子體、電子式等，注意理解同周期主族元素第一電離能異常情況．