Question

【题目】周期表前四周期的元素a、b、c、d、e，原子序数依次增大．a的核外电子总数与其周期数相同，b的价电子层中的未成对电子有3个，c的最外层电子数为其内层电子数的3倍，d与c同族；e的最外层只有一个电子，但次外层有18个电子．回答下列问题：

(1)b、c、d中第一电离能由大到小的顺序是：________________(填元素符号)，e的价层电子轨道示意图为__________________________________, e的焰色反应为亮绿色，请用原子结构的知识解释原因_____________________________

(2)a和b、c、d、e形成的二元共价化合物有很多种，其中有一分子呈三角锥形，该分子的中心原子的杂化方式为__________；其中有两种分子，既含有极性共价键、又含有非极性共价键的化合物是_____________________(填化学式)．

(3)这些元素形成的含氧酸中，分子的中心原子的价层电子对数为3的两种酸是_____；请从物质结构与性质的关系解释，这两种酸酸性强弱的原因是______________________________

Answer 1

【答案】N＞O＞S 电子从高能级跃迁回低能级，以光的形式释放能量 sp3 H2O2、N2H4 HNO2、HNO3 HNO3可以表示为(HO)NO2，HNO2可以表示为(HO)NO，HNO3中非羟基氧数目大，N元素化合价为+5价，正电性更大，导致N﹣O﹣H中O的电子向N偏移，在水分子作用下，更易电离出H+，即酸性越强

【解析】

周期表前四周期的元素a、b、c、d、e原子序数依次增大，a的核外电子总数与其周期数相同，则a是H元素，c的最外层电子数为其内层电子数的3倍，所以C是O元素，d与c同族，则d是S元素，b的价电子层中的未成对电子有3个，且原子序数小于c，则b是N元素；e的最外层只有一个电子，但次外层有18个电子，则e是Cu元素。

(1)同主族元素从上到下第一电离能减小，第一电离能O＞S，同周期元素从左到右第一电离能增大，N原子2p轨道为半满状态，第一电离能大于相邻元素，第一电离能N＞O，所以N、O、S中第一电离能由大到小的顺序是N＞O＞S，e是Cu元素，根据洪特规则，价层电子轨道示意图为 ；电子从高能级跃迁回低能级，以光的形式释放能量，所以铜的焰色反应为亮绿色；

(2)H和N、O、S形成的二元共价化合物有很多种，其中NH3分子呈三角锥形，该分子的N原子的杂化轨道数是 ，杂化方式为sp3；其中既含有极性共价键、又含有非极性共价键的化合物是H2O2、N2H4。

(3)这些元素形成的含氧酸中，HNO2、HNO3分子的中心原子的价层电子对数为3；HNO3可以表示为(HO)NO2，HNO2可以表示为(HO)NO，HNO3中非羟基氧数目大，N元素化合价为+5价，正电性更大，导致N﹣O﹣H中O的电子向N偏移，在水分子作用下，更易电离出H+，即酸性更强。