Question

【题目】A、B、C、X、Y、Z、E为前四周期元素，且原子序数依次增大。A原子核外有三个能级，且每个能级上的电子数相等，C原子成对电子数是未成对电子数的3倍，X、Y、Z、E是位于同一周期的金属元素，X、E原子的最外层电子数均为1，Y有“生物金属”之称，Y4+和氩原子的核外电子排布相同，Z原子核外电子的运动状态数目是最外层电子数的14倍。用元素符号回答下列问题：

(1)B的电子排布式：_____________，Y的价电子排布图____________，Z2+的价电子排布式____________。

(2)E元素位于周期表第________周期__________族_________区。

(3)①A、B、C三种元素的第一电离能由小到大的顺序为_____________。

②A、C元素气态氢化物的稳定性的大小_________＞________(分子式表示)原因_____________。

③与AC32-互为等电子体的离子_______(写一种)，写出与ABC-离子互为等电子体的分子的化学式：______(写一种)。

④AC2的电子式___________。

Answer 1

【答案】1s22s22p3 3d8 四 IB ds C＜O＜N H2O CH4 氧元素的非金属性强于碳或氧的原子半径比碳原子半径小，键长越小键能越大越稳定 NO3- N2O或CO2

【解析】

A、B、C、X、Y、Z、E为前四周期元素，且原子序数依次增大。A原子核外有三个能级，且每个能级上的电子数相等，A原子核外电子排布为1s22s22p2，则A为碳元素。X、Y、Z、E是位于同一周期的金属元素，元素只能处于第四周期，Y有“生物金属”之称，Y4+和氩原子的核外电子排布相同，Y元素原子核外电子数=18+4=22，故Y为Ti元素；X原子的最外层电子数为1，且X的原子序数小于Ti，故X为K元素；Z原子核外电子的运动状态数目是最外层电子数的14倍，最外层电子数只能为2，故Z原子核外电子数为28，则Z为Ni元素；E原子的最外层电子数为1，原子序数又大于Ni，则E原子的价电子排布式为3d104s1，则E为Cu元素；C原子成对电子数是未成对电子数的3倍，原子序数又小于X(钾)，未成对电子数最大为3，故C原子核外电子排布式为1s22s22p4，则C为O元素；而B的原子序数介于碳、氧之间，所以B为N元素，据此分析解答。

根据上述分析可知A是C，B是N，C是O，X是K，Y是Ti，Z是Ni，E是Cu元素。

(1)B是N元素，原子序数是7，根据构造原理可知N原子的核外电子排布式为：1s22s22p3；Y是22号Ti元素，价电子排布式是3d24s2，价电子排布图为：；Z是Ni，Ni原子失去最外层的2个电子变为Ni2+，Ni2+的价电子排布式3d8；

(2)E是Cu，原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d104s1，在元素周期表中位于第四周期第IB族，属于ds区；

(3)①A是C，B是N，C是O，一般情况下，同一周期的元素，随原子序数的增大，元素的第一电离能呈增大趋势，但由于N原子的2p电子处于半充满的稳定状态，所以其第一电离能比O大，则三种元素的第一电离能由小到大的顺序为C＜O＜N；

②元素的非金属性越强，其相应的简单氢化物的稳定性就越强，由于元素的非金属性C＜O，原子半径r(C)＞r(O)，所以这两种元素的相应氢化物的稳定性：H2O＞CH4；

③AC32-离子为CO32-，与其互为等电子体的离子为NO3-；ABC-离子为CNO-，与其互为等电子体的分子的化学式为N2O或CO2。

④AC2是CO2，在该物质分子中，C原子与2个O原子形成四对共用电子对，使分子中每个原子都达到最外层8个电子的稳定结构，所以CO2的电子式为：。