Question

12．（1）A元素的负一价离子和B元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同，A的离子结构示意图为，B元素名称为钾；
（2）C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，C的元素基态原子的外围电子排布式为3d¹⁰4s¹．
（3）D元素的原子序数为33，该元素原子的核外电子共有33种不同的运动状态，此元素原子的核外电子排布式是1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p³
（4）N≡N的键能为942kJ•mol^-1，N-N单键的键能为247kJ•mol^-1，通过计算说明N₂中的π键更稳定（填“σ”或“π”）．
（5）下列4种物质熔、沸点由高到低排列为①＞④＞③＞②（填序号）．
①金刚石   ②晶体锗   ③晶体硅   ④金刚砂．

Answer 1

分析 （1）在原子中，核电荷数=核内质子数=核外电子数，A元素原子的核电荷数为n，得到1个电子后变为A^-，B失去1个电子后变为B⁺，根据电子层结构相同，即核外电子数相同，列出等式求解即可；
（2）C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，则C的核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹，据此确定外围电子排布式；
（3）根据原子核外电子都在作无规则的运动判断核外有多少电子就应该有多少种不同的运动状态，核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p³；
（4）N≡N中含有2个π键，1个σ键，根据已知数据计算判断；
（5）原子晶体中键长越短，熔沸点越高．

解答 解：（1）设元素A的核电荷数是a，B元素原子的核电荷数为b，因为阴离子A^-与阳离子B⁺电子层结构都与氩相同相同，即核外电子数相同，所以a=18-1=17，b=18+1=19，则A^-为Cl^-，其结构示意图为：，B为K原子，故答案为：，钾；
（2）C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，则C的核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹，所以外围电子排布式为3d¹⁰4s¹，故答案为：3d¹⁰4s¹；
（3）因为原子核外电子都在作无规则的运动，则核外有多少电子就应该有多少种不同的运动状态，所以原子序数为33，该元素原子的核外电子共有33种不同的运动状态，其核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p³；故答案为：33，1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p³；
（4）N≡N中含有2个π键，1个σ键，已知N≡N键能为942kJ/mol，N-N单键键能为247kJ/mol，则1个π键的键能为$\frac{942-247}{2}$kJ/mol=347.5kJ/mol，则N₂中的π键键能大于σ键键能，较稳定，故答案为：π；     
（5）晶体都是原子晶体，由于键长C-C＜C-Si＜Si-Si＜Ge-Ge，则熔点为金刚石＞碳化硅＞晶体硅＞锗，故答案为：①＞④＞③＞②；

点评 本题考查元素推断题，题目难度中等，推断元素的种类为该题的关键，注意相关知识的积累，把握原子结构的相关规律．