Question

【題目】現(xiàn)有七種元素，其中A、B、C、D、E為短周期主族元素，F、G為第4周期元素，它們的原子序數(shù)依次增大。請(qǐng)根據(jù)下列相關(guān)信息，回答問題。

元素	相關(guān)信息
A	元素的核外電子數(shù)和電子層數(shù)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(shù)比s電子數(shù)少1
C	原子的第一至第四電離能分別是I1＝738 kJ·mol－1； I2＝1 451 kJ·mol－1；I3＝7 733 kJ·mol－1；I4＝10 540 kJ·mol－1
D	原子核外所有p軌道全滿或半滿
E	元素的主族序數(shù)與周期數(shù)的差為4
F	是前四周期中電負(fù)性最小的元素
G	在周期表的第七列

(1)B基態(tài)原子中能量最高的電子，其電子云在空間有______個(gè)伸展方向，原子軌道呈________形。

(2)某同學(xué)根據(jù)上述信息，推斷C基態(tài)原子的軌道表示式為該同學(xué)所畫的軌道表示式違背了________________。

(3)G位于______族__________區(qū)，價(jià)電子排布式為________________。

(4)檢驗(yàn)F元素的方法是________，請(qǐng)用原子結(jié)構(gòu)的知識(shí)解釋產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因：_____________。

(5)寫出E的單質(zhì)與水反應(yīng)的離子方程式：_____________________________________

(6)寫出DA3的電子式_______________________（用元素符號(hào)）

Answer 1

【答案】3 啞鈴 泡利原理 ⅦB d 3d54s2 焰色反應(yīng) 基態(tài)原子的電子吸收能量后，電子會(huì)躍遷到較高的能級(jí)，變成激發(fā)態(tài)電子，電子從能量較高的激發(fā)態(tài)躍遷到較低能量的激發(fā)態(tài)或基態(tài)時(shí)，將以光的形式釋放能量 Cl2+H20==H++Cl-+HClO

【解析】

A元素的核外電子數(shù)和電子層數(shù)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(shù)比s電子數(shù)少1，B有2個(gè)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(shù)據(jù)可知，第三電離能突然增大，故C表現(xiàn)+2價(jià)，處于ⅡA族，原子序數(shù)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(shù)與周期數(shù)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(fù)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）(1)B是N原子，基態(tài)原子中能量最高的電子排布在2p能級(jí)上，其電子云在空間有px、py、pz 3個(gè)伸展方向，原子軌道呈啞鈴形。

(2) 根據(jù)泡利不相容原理，1個(gè)原子軌道只能容納2個(gè)自旋方向相反的電子，該同學(xué)所畫的電子排布圖中3s能級(jí)，2個(gè)電子自旋方向相同，違背了泡利原理；

（3）G為Mn元素，是25號(hào)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(jià)電子排布式為3d54s2；
(4) 當(dāng)基態(tài)原子的電子吸收能量后，電子會(huì)躍遷到較高的能級(jí)，變成激發(fā)態(tài)電子，電子從能量較高的激發(fā)態(tài)躍遷到較低能量的激發(fā)態(tài)或基態(tài)時(shí)，將以光的形式釋放能量；含有K元素的溶液在酒精燈火焰上灼燒時(shí)，透過藍(lán)色鈷玻璃能觀察到紫色火焰，檢驗(yàn)K元素的方法是焰色反應(yīng)。

(5)E是Cl元素，氯氣與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，反應(yīng)的離子方程式是Cl2+H2O==H++Cl-+HClO；

（6）PH3中心原子P原子滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，電子式為。