Question

2．现有七种元素，其中A、B、C、D、E为短周期主族元素，F、G为第四周期元素，它们的原子序数依次增大．请根据下列相关信息，回答问题．

A元素的核外电子数和电子层数相等

B元素原子的核外p电子数比s电子数少1

C原子的第一至第四电离能如下： I1=738kJ•mol-1  I2=1451kJ•mol-1  I3=7733kJ•mol-1  I4=10540kJ•mol-1

D原子核外所有p轨道全满或不满

E元素的主族序数于周期数的差为4

F是前四周期中电负性最小的元素

G在周期表的第七列

（1）已知BA₅为离子化合物，写出其电子式：．
（2）B元素基态原子中能量最高的电子，其电子云在空间有3个方向，原子轨道呈纺锤形．
（3）某同学根据上述信息，推断C基态原子的核外电子排布图为：
该同学所画的电子排布图违背了泡利原理．
（4）G位于ⅦB族d区，该元素的核外电子排布式为3d⁵4s²．
（5）DE₃中心原子的杂化方式为sp³，用价层电子对互斥理论推测其空间构型为三角锥．
（6）检验F元素的方法是焰色反应，请用原子结构的知识解释产生此现象的原因：当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高能级，变成激发态原子．电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态或基态时，将以光的形式释放能量．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E为短周期主族元素，F、G为第四周期元素，它们的原子序数依次增大，A元素的核外电子数和电子层数相等，也是宇宙中最丰富的元素，A为H元素；
B元素原子的核外p电子数比s电子数少1，B有2个电子层，为1s²2s²2p³，故B为N元素；由C原子的第一至第四电离能数据可知，第三电离能剧增，故C表现+2价，处于ⅡA族，原子序数大于N元素，故C为Mg元素；D处于第三周期，D原子核外所有p轨道全满或半满，最外层排布为3s²3p³，故D为P元素；E处于第三周期，E元素的主族序数与周期数的差为4，E处于第ⅦA族，故E为Cl元素；F是前四周期中电负性最小的元素，F为第四周期元素，故F为K元素，G在第四周期周期表的第7列，G为Mn元素，由此分析解答．

解答 解：A、B、C、D、E为短周期主族元素，F、G为第四周期元素，它们的原子序数依次增大，A元素的核外电子数和电子层数相等，也是宇宙中最丰富的元素，A为H元素；
B元素原子的核外p电子数比s电子数少1，B有2个电子层，为1s²2s²2p³，故B为N元素；由C原子的第一至第四电离能数据可知，第三电离能剧增，故C表现+2价，处于ⅡA族，原子序数大于N元素，故C为Mg元素；D处于第三周期，D原子核外所有p轨道全满或半满，最外层排布为3s²3p³，故D为P元素；E处于第三周期，E元素的主族序数与周期数的差为4，E处于第ⅦA族，故E为Cl元素；F是前四周期中电负性最小的元素，F为第四周期元素，故F为K元素，G在第四周期周期表的第7列，G为Mn元素，（1）NH₅为离子化合物，是由NH₄⁺与H^-两种粒构成，电子式为，故答案为：；
（2）B为N元素，核外电子排布式为1s²ns²np³，基态原子中能量最高的电子，处于2p能级，有3个电子，其电子云在空间有3个方向，原子轨道呈纺锤形，
故答案为：3；纺锤；
（3）某同学根据上述信息，推断C基态原子的核外电子排布为，该同学所画的电子排布图中3s能级，2个电子自旋方向相同，违背了泡利原理，故答案为：泡利原理；
（4）G为Mn元素，是25号元素，位于第四周期第ⅦB族，最后填充的为d电子，为d区元素，价电子排布式为3d⁵4s²，
故答案为：ⅦB；d；3d⁵4s²；
（5）PCl₃中心原子P原子成3个σ键，P原子价层电子对是为3+1=4，含有1对孤对电子对，杂化轨道数为4，杂化方式为sp³，其空间构型为三角锥，
故答案为：sp³；三角锥；
（6）F为K元素，检验F元素的方法是焰色反应，产生此现象的原因是当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高能级，变成激发态原子．电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态或基态时，将以光的形式释放能量，故答案为：焰色反应；当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高能级，变成激发态原子．电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态或基态时，将以光的形式释放能量．

点评 本题考查结构性质与位置关系、核外电子排布规律、电子式、杂化轨道理论、元素周期表等，综合性较大，难度中等，推断元素是解题的关键，注意基础知识的掌握．