Question

1．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是前四周期中未成对电子最多的元素

G的3d能级只含有2对成对电子

（1）已知B₂A₄是一种无色发烟的、具有腐蚀性和强还原性的无色油状液体，能很好地混溶于水，遇卤素、过氧化氢等强氧化剂作用能自燃．B₂A₄属于极性分子（填“极性”或“非极性”），B₂A₄分子中B原子轨道的杂化形式为sp³．写出B₂A₄的电子式：．
（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，原子轨道呈哑铃形．
（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）分析DE₃分子的空间构型为三角锥形．
（5）G位于第Ⅷ族d区，该元素的核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁷4s²．
（6）无水GE₂为深蓝色，吸水后变为粉红色的水合物，水合物受热后又变成无水GE₂，故常在实验室中用作吸湿剂和空气湿度指示剂．
GE₂+xH₂O=GE₂•xH₂O
深蓝色         粉红色
现有65g无水GE₂，吸水后变成GE₂•xH₂O 119g．
①水合物中x=6．
②若该化合物中Co²⁺配位数为6，而且经定量测定得知内界和外界占有Cl^-的个数比为1：1，则其化学式可表示为[CoCl（H₂O）₅]Cl•H₂O．

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，则A为H元素；B元素原子的核外p电子数比s电子数少1，原子核外电子排布为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原子价电子层的p轨道半满，价电子排布式为3s²3p³，故D为P元素；E也处于第三周期，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是前四周期中未成对电子最多的元素，F为第四周期元素，外围电子排布为3d⁵4s¹，故F为Cr；G的3d能级只含有2对成对电子，外围电子排布为3d⁷4s²，故G为Co．

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，则A为H元素；B元素原子的核外p电子数比s电子数少1，原子核外电子排布为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原子价电子层的p轨道半满，价电子排布式为3s²3p³，故D为P元素；E也处于第三周期，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是前四周期中未成对电子最多的元素，F为第四周期元素，外围电子排布为3d⁵4s¹，故F为Cr；G的3d能级只含有2对成对电子，外围电子排布为3d⁷4s²，故G为Co．
（1）N₂H₄分子中N原子形成3个键，含有去对孤对电子，N原子采取sp³杂化，为展开书页形结构，属于极性分子，N₂H₄的电子式：，
故答案为：极性；sp³；；
（2）B为N元素，核外电子排布式为1s²2s²2p³，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，原子轨道呈哑铃形，
故答案为：3；哑铃；
（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能级中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）PCl₃分子中P原子形成3个键，含有1对孤对电子，价层电子对数为4，空间构型为三角锥形，
故答案为：三角锥形；
（5）G的3d能级只含有2对成对电子，核外电子排布为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁷4s²，处于第四周期第Ⅷ族，属于d区元素，原子核外电子排布为，
故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁷4s²；第Ⅷ；d；
（6）①xH₂O+CoCl₂=CoCl₂•xH₂O△m
                131+18x    18x
                119g    （119-65）g
所以（131+18x）：18x=119g：（119-65）g，
解得：x=6；
故答案为：6；
②该化合物CoCl₂•6H₂O中Co²⁺配位数为6，而且经定量测定得知配体和外界各占有Cl^-个数为1：1，即各有1个氯离子，则内界中含有1个氯离子和5个水分子；外界有1个氯离子，另外还有1个结晶水，所以化学式可表示为：[CoCl（H₂O）₅]Cl•H₂O，
故答案为：[CoCl（H₂O）₅]Cl•H₂O．

点评 本题是对物质结构与性质的考查，涉及核外电子排布规律、杂化方式与空间构型判断、元素周期表、配合物等，题目比较综合，难度中等，推断元素是解题的关键，注意基础知识的掌握．