题目内容
【题目】前四周期的元素A、B、C、D、E原子序数依次增大;A是宇宙中含量最丰富的元素;B和C同一主族,且B的L层电子数是K层电子数的2.5倍;D和C同一周期,且D的气态氢化物可以和其最高价氧化物的水化物发生氧化还原反应;E位于第四周期,其价电子层中只有一个电子,且内层都处于全充满状态。请回答下列问题:
(1)E原子的电子排布式为________,C和D的第一电离能较大的是________。
(2)CO43-中C的杂化方式为________,该离子的“VSEPR”模型为________形。
(3)C和D的简单阴离子半径由大到小的顺序为________,C和D最高价含氧酸的酸性由弱到强的顺序为________。
(4)某分子的结构式为:A—B=B—A,则该分子中σ键和π键的数目之比为_____,B2分子和一氧化碳分子互为等电子体,则一氧化碳的电子式为_____。
(5)向EDO4溶液中加入过量稀氨水,阳离子化学式为________,该离子的配位体为________。
(6)B能量最高的电子为________轨道上的电子,其轨道呈________形。
【答案】[Ar]3d104s1或1s22s22p63s23p63d104s1 P sp3杂化 正四面体 P3->S2- H3PO4<H2SO4 3∶1
[Cu(NH3)4]2+ NH3 2p 纺锤形
【解析】
前四周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大,A是宇宙中含量最丰富的元素,则A为氢元素;B的L层电子数是K层电子数的2.5倍,则B元素原子L层电子数为5,可知B为N元素;B和C同一主族,D和C同一周期,且D的气态氢化物可以和其最高价氧化物的水化物发生氧化还原反应,故C为P元素、D为S元素;E位于第四周期,其价电子层中只有一个电子,且内层都处于全充满状态,原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,故E为Cu元素。
由分析可知:A为H元素、B为N元素、C为P元素、D为S元素、E为Cu元素;
(1)Cu的核电荷数为29,基态Cu原子的电子排布式为[Ar]3d104s1或1s22s22p63s23p63d104s1;C、D分别为P、S,为同周期主族元素,自左而右第一电离能呈增大趋势,但P元素原子3p轨道为半充满电子构型,第一电离能高于同周期相邻元素的,故第一电离能由大到小的顺序是:P>S;
(2)PO43-中P原子孤电子对数=
=0,杂化轨道数目=0+4=4,故P原子的杂化方式为:Sp3杂化,P原子价层电子对数为4,该离子的“VSEPR”模型为正四面体形;
(3)C、D分别为P、S,为同周期主族元素,随核电荷数增大,非金属性增强,P3-和S2-的离子结构相同,核电荷数大离子半径小,则简单阴离子P3-和S2-半径由大到小的顺序为P3->S2-,P和S最高价含氧酸的酸性由弱到强的顺序为H3PO4<H2SO4;
(4)由A为氢元素、N为氧元素,形成的分子的结构式为:H-N=N-H,单键为σ键,双键有1个σ键、1个π键,则该分子中σ键和π键的数目之比为3:1;N2分子中N原子之间存在三个共用电子对,N2分子和一氧化碳分子互为等电子体,结构相似,则一氧化碳的电子式为
;
(5)向CuSO4溶液中加入过量稀氨水,得到的深蓝色溶液中阳离子化学式为:[Cu(NH3)4]2+,该离子的配位体为:NH3;
(6)B为氮元素,基态N原子的电子排布式为1s22s22p3,元素能量最高的电子为2p轨道上的电子,其轨道呈纺锤形。