题目内容
【题目】现有属于前四周期的A、B、C、D、E、F、G七种元素,原子序数依次增大。A元素的价电子构型为nsnnpn+1;C元素为最活泼的非金属元素;D元素核外有三个电子层,最外层电子数是核外电子总数的;E元素正三价离子的3d轨道为半充满状态;F元素基态原子的M层全充满,N层没有成对电子,只有一个未成对电子;G元素与A元素位于同一主族,其某种氧化物有剧毒。
(1)A、B、C三种元素的第一电离能由小到大的顺序为____________ (用元素符号表示);A、B、C三种元素的简单氢化物的稳定性顺序为:_______(用化学式表示)。
(2)D元素原子的价电子排布式是________,估计D元素的第2次电离能飞跃数据将发生在失去第______个电子时。
(3)C元素的电子排布图为______。E的外围电子排布为_______ ,E原子的结构示意图为_______。
(4)F元素位于元素周期表的_______区,其基态原子的电子排布式为________。
(5)G元素可能的性质________。
A 其单质可作为半导体材料 B 其电负性大于磷
C 其原子半径大于锗 D 其第一电离能小于硒
(6)电离能比较:I1(Mg)________I1(Al)(填“>”或“<”),其原因______。
【答案】O<N<F NH3<H2O<HF 3s2 3 3d64s2 ds 1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1 A > 镁原子的3p轨道处于全空,比较稳定,而铝原子3p轨道只有一个电子,不稳定
【解析】
A元素的价电子构型为nsnnpn+1,n=2,A为N元素,C元素为最活泼的非金属元素,C为F元素,则B为O元素,D元素核外有三个电子层,最外层电子数是核外电子总数的,应为Mg元素,E元素正三价离子的3d轨道为半充满状态,则原子序数为26,为Fe元素,F元素基态原子的M层全充满,N层没有成对电子,只有一个未成对电子,为Cu元素,G元素与A元素位于同一主族,其某种氧化物有剧毒,为As元素,据此分析答题。
(1)A为N元素,B为O元素,C为F元素,同周期元素第一电离能逐渐增大,N原子最外层为半充满状态,性质稳定,难以失去电子,第一电离能大于O元素,第一电离能由小到大的顺序为O<N<F;非金属性越强,对应简单气态氢化物的稳定性越强,三种元素的简单氢化物的稳定性顺序为:NH3<H2O<HF;
(2)D为Mg元素,最外层电子数为2,价电子排布式为3s2,失去两个电子后最外层电子排布为2p6,属于全满稳定状态,因此估计Mg元素的第2次电离能飞跃数据将发生在失去第3个电子时;
(3)C为F元素,电子排布图为,E为Fe元素,铁原子的核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d64s2,外围电子排布为3d64s2,E原子的结构示意图为;
(4)F为Cu,位于周期表ds区,其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1;
(5)A.G为As元素,与Si位于周期表对角线位置,其单质可作为半导体材料,故A正确;
B.同主族元素从上往下,电负性逐渐减弱,P和As处于同主族,所以P电负性大于As,故B错误;
C.As和锗元素位于同一周期,且原子序数大于锗,同周期原子半径随着原子序数增大,原子半径变小,As的原子半径小于锗,故C错误;
D.同一周期中,元素的第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势,但第ⅤA族元素最外层电子排布处于半充满,第一电离能大于相邻元素,所以As、Se两种元素的第一电离能的大小顺序是:As>Se,故D错误;
答案选A;
(6)元素D为Mg,活泼性Mg>Al,I1(Mg)>I1(Al),因为Mg的3p轨道处于全空,比较稳定,而Al的3p轨道只有一个电子,不稳定,故活泼性Mg>Al,而第一电离能则是I1(Mg)>I1(Al)。