Question

15．现有六种元素，其中A、B、C、D、E为短周期主族元素，F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．元素原子的核外p电子总数比s电子总数少1

B．元素价电子排布式为nsnnp2n

C．元素原子核外s电子总数与p电子总数相等，且不与A元素在同一周期

D．原子核外所有p轨道全满或半满

E．元素的主族序数与周期数的差为4

F．是前四周期中电负性最小的元素

（1）A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，A与氢元素形成化合物AH₅除了配位键外还有离子键和极性键．
（2）某同学根据上述信息，所画的C电子排布图如图违背了泡利 原理．
（3）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分子空间构型为三角锥形．检验F元素的方法是焰色反应．
（4）A₂与B₂²⁺互为等电子体，B₂²⁺的电子式可表示为；1mol B₂²⁺中含有的π键数目为2N_A．
（5）下列电子云图象均为成键后电子云图象，其中可表示一个E原子与一个E原子的是E，表示一个氢原子与一个E原子的是D．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E为短周期主族元素，原子序数依次增大，A元素原子的核外p电子数比s电子数少1，电子排布为1s²2s²2p³，则A为N元素；B元素价电子排布式为nsⁿnp²ⁿ，由于n=2，故B为O元素；C元素原子核外s电子总数与p电子总数相等，且不与A元素在同一周期，则其电子排布为1s²2s²2p⁶3s²，故C为Mg；D元素原子核外所有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，处于ⅦA族，故E为Cl元素；F是前四周期中电负性最小的元素，则E为K元素，据此解答．

解答 解：A、B、C、D、E为短周期主族元素，原子序数依次增大，A元素原子的核外p电子数比s电子数少1，电子排布为1s²2s²2p³，则A为N元素；B元素价电子排布式为nsⁿnp²ⁿ，由于n=2，故B为O元素；C元素原子核外s电子总数与p电子总数相等，且不与A元素在同一周期，则其电子排布为1s²2s²2p⁶3s²，故C为Mg；D元素原子核外所有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，处于ⅦA族，故E为Cl元素；F是前四周期中电负性最小的元素，则E为K元素．
（1）A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；A与氢元素形成化合物NH₅为NH₄H，除配位键外还有离子键、极性键，
故答案为：3；纺锤；离子、极性；
（2）某同学根据上述信息，推断B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能级中2个电子自旋方向相同，违背了泡利原理，
故答案为：泡利；
（3）PCl₃ 中P原子孤电子对数为$\frac{5-1×3}{2}$=1，价层电子对数为3+1=4，P原子采取sp³杂化，其分子空间构型为三角锥形，F为K元素，检验K元素的方法是：焰色反应，
故答案为：sp³；三角锥形；焰色反应．
（4）N₂与O₂²⁺互为等电子体，O₂²⁺的电子式可表示为；1mol O₂²⁺中含有的π键数目为2N_A，
故答案为：；2N_A；
（5）E为Cl元素，Cl原子之间形成p-p σ键，是轴对称的，图象E符合，H原子与Cl原子之间形成s-p σ键，是轴对称的，图象D符合，
故答案为：E；D．

点评 本题是对物质结构与性质的考查，涉及核外电子运动与排布规律、杂化轨道理论、分子结构、化学键等，难度中等，推断元素是解题的关键，注意从电子云重叠理解共价键．