Question

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，也是宇宙中最丰富的元素．

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分别是：I1=738kJ/mol   I2=1451J/mol   I3=7733kJ/mol I4=10540kJ/mol

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．

G在周期表的第七列．

（1）已知BA₅为离子化合物，写出其电子式

 

．
（2）B的基态原子中能量最高的电子，其电子云在空间有①

 

个伸展方向，原子轨道呈②

 

形．
（3）某同学根据上述信息，推断C的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

 

．
（4）G位于①

 

族②

 

区，价电子排布式为③

 

．
（5）DE₃分子中，中心原子的杂化方式为①

 

，其分子的立体构型为②

 

．
（6）F晶体的晶胞如图所示，若设该晶胞的密度为ag?cm^-3，阿伏加德罗常数为N_A，F原子的摩尔质量为M，则F原子的半径为

 

cm．

Answer 1

考点：位置结构性质的相互关系应用,原子核外电子排布,原子核外电子的运动状态,晶胞的计算

专题：原子组成与结构专题,元素周期律与元素周期表专题,化学键与晶体结构

分析：A、B、C、D、E为短周期主族元素，原子序数依次增大，A元素的核外电子数和电子层数相等，也是宇宙中最丰富的元素，则A为氢元素；B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B为N；由C原子的第三电离能剧增，最外层电子数为2，处于ⅡA族，结合原子序数，则C为Mg；D原子核外所有p轨道全满或半满，则价电子为3s²3p³，则D为P；E元素的主族序数与周期数的差为4，E为第三周期ⅦA族元素，则E为Cl；F、G为第四周期元素，它们的原子序数依次增大，F是前四周期中电负性最小的元素，则F为K，G在周期表的第七列，则G为Mn，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元素的核外电子数和电子层数相等，也是宇宙中最丰富的元素，则A为氢元素；B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B为N；由C原子的第三电离能剧增，最外层电子数为2，处于ⅡA族，结合原子序数，则C为Mg；D原子核外所有p轨道全满或半满，则价电子为3s²3p³，则D为P；E元素的主族序数与周期数的差为4，E为第三周期ⅦA族元素，则E为Cl；F、G为第四周期元素，它们的原子序数依次增大，F是前四周期中电负性最小的元素，则F为K，G在周期表的第七列，则G为Mn，
（1）BA₅为离子化合物，则为NH₄H，其电子式为，
故答案为：；
（2）B为N元素，能量最高的电子为2p电子，其电子云在空间有3个方向，p轨道为纺锤形，
故答案为：3；纺锤形；
（3）由泡利原理可知，电子在同一轨道内的自旋方向应相反，C基态原子的核外电子排布图中3s上的两个电子自旋方向相同，则违反了泡利原理，
故答案为：泡利原理；
（4）G为Mn，在第四周期第ⅦB，最后填充的为d电子，在d区，其价电子为3d⁵4s²，
故答案为：第ⅦB；d；3d⁵4s²；
（5）PCl₃中P原子孤电子对数为1，成3个σ键，则为sp³杂化，空间构型为三角锥形，
故答案为：sp³；三角锥形；
（6）根据F晶体的晶胞可知，为体心立方，晶胞中F原子数目=1+8×

1

8

=2，故晶胞质量=2×

M

NA

g，若设该晶胞的密度为ag?cm^-3，则晶胞体积=

2× M NA g

a g?cm-3

=

2M

aNA

cm³，则晶胞棱长=

3	2M aNA

cm，令F原子的半径为r cm，晶胞体对角线上的3个F原子相邻，则：（4r）²=3（

3	2M aNA

）²，解得r=

3

4

3	2M aNA

，
故答案为：

3

4

3	2M aNA

．

点评：本题是对物质结构的考查，涉及电子式、核外电子排布、核外电子运动状态、元素周期表、分子结构、杂化轨道、晶胞计算等，（6）为易错点，需要学生具有一定的空间想象与数学计算能力，难度中等．