Question

原子序数依次递增的A、B、C、D、E是周期表中前30号元素．已知A的最外层电子数是其内层电子数的2倍；A与C形成的常见化合物之一是主要的温室气体；D与A同主族，其单质在同周期元素所形成的单质中熔点最高；E原子M能层为全充满状态，且核外的未成对电子只有一个．请回答下列问题：
（1）B在周期表中的位置是

 

，该主族元素的气态氢化物中，沸点最低的是

 

（填化学式）．
（2）根据等电子原理分析，BC₂⁺中B原子的轨道杂化类型是

 

．
（3）+1价气态基态阳离子再失去一个电子形成+2价气态基态阳离子所需要的能量称为第二电离能I₂，依次还有I₃、I₄、
I₅…，推测D元素的电离能突增应出现在第

 

电离能．
（4）A的一种相对分子质量为28的氢化物，其分子中σ键与π键的个数之比为

 

．
（5）E的基态原子有

 

种形状不同的原子轨道；E²⁺的价电子排布式为

 

．

Answer 1

考点：位置结构性质的相互关系应用

专题：元素周期律与元素周期表专题

分析：原子序数依次递增的A、B、C、D、E是周期表中前30号元素，已知A的最外层电子数是其内层电子数的2倍，A原子只能有2个电子层，最外层电子数为4，则A为C元素；
A与C形成的常见化合物之一是主要的温室气体，则C为O元素；结合原子序数可知B为N元素；
D与A同主族，其单质在同周期元素所形成的单质中熔点最高，该单质为Si，则D为Si；
E原子M能层为全充满状态，且核外的未成对电子只有一个，其原子核外电子排布为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹，则E为Cu；
综上所述：A为C元素、B为N元素、C为O元素、D为Si元素、E为Cu元素，据此进行解答．

解答： 解：原子序数依次递增的A、B、C、D、E是周期表中前30号元素．已知A的最外层电子数是其内层电子数的2倍，A原子只能有2个电子层，最外层电子数为4，则A为碳元素；A与C形成的常见化合物之一是主要的温室气体，则C为O元素；结合原子序数可知B为N元素；D与A同主族，其单质在同周期元素所形成的单质中熔点最高，则D为Si；E原子M能层为全充满状态，且核外的未成对电子只有一个，其原子核外电子排布为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹，则E为Cu，
（1）B为N元素，在周期表中的位置是：第二周期第ⅤA族，该主族元素的气态氢化物中，沸点最低的是PH₃，
故答案为：第二周期第ⅤA族；PH₃；
（2）B为N元素、C为O元素，NO₂⁺与CO₂为等电子体，根据等电子原理可知，N原子与C原子的杂化发生相同，CO₂分子为直线型结构，C原子采取sp杂化，故NO₂⁺中N原子为sp杂化，
故答案为：sp；
（3）D为Si元素，Si元素原子1s²2s²2p⁶3s²3p²，第三能层4个电子能量相差不是很大，与第二能层的电子能量相差较大，故其电离能突增应出现在第五电离能，
故答案为：五；
（4）A为C元素，C元素的一种相对分子质量为28的氢化物为C₂H₄，结构简式为CH₂=CH₂，其分子中含有4个C-H键、1个C=C双键，单键为σ键，双键含有1个σ键与1个π键，故其分子中σ键与π键的个数之比为：5：1，
故答案为：5：1； 
（5）E为Cu，Cu的基态原子核外电子排布为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹，所以铜原子有s、p、d共3种形状不同的原子轨道；
Cu²⁺的电子排布式为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁹，所以铜离子的价电子排布式为：3d⁹，
故答案为：3；3d⁹．

点评：本题考查了位置、结构与性质的关系，题目难度中等，正确推断各元素名称为解答关键，注意掌握原子结构与元素周期表、元素周期律的关系，试题侧重基础知识的考查，有利于培养学生的分析、理解能力．