Question

已知A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次增大，其中A原子所处的周期数、族序数都与其原子序数相等；B原子核外电子有6种不同的运动状态，s轨道电子数是p轨道电子数的两倍；D原子L电子层上有2对成对电子；E^＋原子核外有3层电子且各层均处于全满状态。

请填写下列空白。

（1）E元素基态原子的核外电子排布式为_________________。

（2）B、C、D三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为_____________（填元素符号），其原因为_____________________。

（3）B₂A₄是重要的基本石油化工原料。B₂A₄分子中B原子轨道的杂化类型为__________；

1 mol B₂A₄分子中含__________molσ键。

（4）已知D、E能形成晶胞如图所示的两种化合物，化合物的化学式，甲为__________，乙为_____________；高温时，甲易转化为乙的原因为__________________。

 

 

Answer 1

【答案】

（15分）（1）1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹（2分） 

（2）C＜O＜N（2分）  同一周期，随着原子序数的增加，元素的第一电离能呈现逐渐增大的趋势，但氮元素最外层电子达到半满的稳定构型，其第一电离能大于氧元素（2分）

（3）sp²杂化（2分）  5（2分）

（4）CuO（2分）  Cu₂O（2分）

Cu₂O中Cu的d轨道为全充满状态，较稳定，所以高温时，CuO易转化为Cu₂O（1分）

【解析】

试题分析：A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次增大，B原子核外电子有6种不同的运动状态，S轨道电子数是P轨道电子数的两倍，则B原子核外有6个电子，因此B为碳元素；D原子L层上有2对成对电子，则D原子电子排布式为1s²2s²2p⁴，所以D为氧元素；C原子序数介于碳元素与氧元素之间，则C为氮元素；原子序数A＜B，B为碳元素，A原子的最外层电子数等于其周期序数，则A为氢元素；E^＋原子核外有3层电子且各层均处于全满状态，E为铜元素。即A为氢元素；B为碳元素；C为氮元素；D为氧元素；E为铜元素。

（1）E为铜元素，原子核外有29个电子，则根据工作原理可知，基态原子的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹。

（2）B为碳元素，C为氮元素，D为氧元素，同周期第一电离能自左而右具有增大趋势，所以第一电离能O＞C。由于氮元素原子2p能级有3个电子，处于半满稳定状态，能量较低，第一电离能大于相邻元素，所以B、C、D三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为C＜O＜N。

（4）根据晶胞的结构并依据均摊法可知，甲中氧原子的个数是＝4个，铜原子的个数是4个，则甲的化学式是CuO。同样可知乙中氧原子的个数是＝2个，铜原子的个数是4个，则乙的化学式是Cu₂O。由于Cu₂O中Cu的d轨道为全充满状态，较稳定，所以高温时，CuO易转化为Cu₂O。

考点：考查核外电子排布、第一电离能比较、杂化轨道类型、共价键、晶体化学式以及物质稳定性判断