Question

【題目】已知X、Y、Z、W、Q、R、E七種元素中，原子序數X<Y<Z<W<Q<R<E，其結構或性質信息如下表。

元素	結構或性質信息
X	原子的L層上s電子數等于p電子數
Y	元素的原子最外層電子排布式為nsnnpn＋1
Z	單質常溫、常壓下是氣體，原子的M層上有1個未成對的p電子
W	元素的正一價離子的電子層結構與氬相同
Q	元素的核電荷數為Y和Z之和
R	元素的正三價離子的3d能級為半充滿
E	元素基態(tài)原子的M層全充滿，N層沒有成對電子，只有一個未成對電子

請根據信息回答有關問題：

（1）元素X的原子核外共有_____種不同運動狀態(tài)的電子，有____種不同能級的電子。

（2）元素Y原子中能量最高的是_____電子，其原子軌道呈_____狀。

（3）Q的基態(tài)電子排布式為______，R的元素符號為_____，E元素原子的價電子排布式為______。

（4）含有元素W的鹽的焰色反應為______色，許多金屬鹽都可以發(fā)生焰色反應，其原因是_______________________。

Answer 1

【答案】6 3 2p 啞鈴（紡錘） 1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar] 3d54s1 Fe 3d104s1 紫 激發(fā)態(tài)的電子從能量較高的軌道躍遷到能量較低的軌道時，以一定波長（可見光區(qū)域）光的形式釋放能量，形成不同的顏色

【解析】

X的L層上s電子數等于p電子數，則X原子的核外電子排布式為：1s22s22p2，則X為C；

Y元素的原子最外層電子排布式為nsnnpn+1，則n必為2，Y原子的核外電子排布式為：1s22s22p3，則Y為N；

Z原子的M層上有1個未成對的p電子，則Z的核外電子排布式為：1s22s22p63s23p1(Al)或1s22s22p63s23p5(Cl)，因為Z單質常溫、常壓下是氣體，則Z為Cl；

W的正一價離子的電子層結構與Ar相同，則W為K；

Q的核電荷數為Y和Z之和，則Q是24號元素Cr；

R元素的正三價離子的3d能級為半充滿，則R原子的價電子軌道式為3d64s2，則R為Fe；

E元素基態(tài)原子的M層全充滿，N層沒有成對電子，只有一個未成對電子，則E的核外電子排布式為：1s22s22p63s23p63d104s1，則E為Cu，綜上所述，X、Y、Z、W、Q、R、E分別為：C、N、Cl、K、Cr、Fe、Cu，據此解得。

(1)X元素為C，C原子核外有6個電子，則其核外有6種不同運動狀態(tài)的電子，C原子的核外電子排布式為：1s22s22p2，有3種不同能級的電子，故答案為：6；3；

(2)Y為N，其核外電子排布式為：1s22s22p3，其能量最高的是2p電子，p軌道呈啞鈴形(或紡錘形)，故答案為：2p；啞鈴(紡錘)；

(3)Q為Cr，其基態(tài)原子電子排布式為：1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar] 3d54s1，R為Fe，元素符號為Fe，E為Cu，其核外電子排布式為：1s22s22p63s23p63d104s1，其價電子排布式為：3d104s1，故答案為：1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar] 3d54s1；Fe；3d104s1；

(4)W為K，K的焰色反應為紫色，金屬元素出現(xiàn)焰色反應的原因是激發(fā)態(tài)的電子從能量較高的軌道躍遷到能量較低的軌道時，以一定波長（可見光區(qū)域）光的形式釋放能量，形成不同的顏色，故答案為：紫；激發(fā)態(tài)的電子從能量較高的軌道躍遷到能量較低的軌道時，以一定波長（可見光區(qū)域）光的形式釋放能量，形成不同的顏色。