题目内容

【题目】A、B、C、D、E、F、G是前四周期(除稀有气体)原子序数依次增大的七种元素,A的原子核外电子只有一种运动状态;B、C的价电子层中未成对电子数都是2;D、E、F同周期;E核外的s、p能级的电子总数相等;F与E同周期且第一电离能比E小;G的+1价离子(G+)的各层电子全充满。回答问题:

(1)写出E的基态原子的电子排布式___________。

(2)含有元素D的盐的焰色反应为____色,许多金属形成的盐都可以发生焰色反应,其原因是__________________________________________。

(3)由元素A、B、F组成的原子个数比9 : 3 : 1的一种物质,分子中含三个相同的原子团,其结构简式为____________________,该物质遇水爆炸,生成白色沉淀和无色气体,反应的化学方程式为____________________。

(4)G与C可形成化合物GC和G2C,已知GC在加热条件下易转化为G2C,试从原子结构的角度解释发生转化的原因________________________。

(5)G与氮元素形成的某种化合物的晶胞结构如下图所示,则该化合物的化学式为__________,氮原子的配位数为__________。若晶体密度为a g·cm-3,则G原子与氮原子最近的距离为__________pm(写出数学表达式,阿伏加德罗常数的值用NA表示)。

【答案】 1s22s22p63s2 黄 电子由较高能级跃迁到较低能级时,以光的形式释放能量 Al(CH3)3 Al(CH3)3 +3H2O === Al(OH)3↓+3CH4↑ Cu2+离子外围电子排布式为3d9,而Cu+离子外围电子排布式为3d10,为全满稳定状态,所以Cu2O比CuO稳定 Cu3N 6

【解析】试题分析:本题考查元素的推断,原子核外电子排布式的书写、原子光谱、晶胞的分析和计算,方程式的书写。A的原子核外电子只有一种运动状态,A为H元素;B、C的价电子层中未成对电子数都是2,B、C的价层电子排布式为ns2np2或ns2np4,E核外的s、p能级的电子总数相等,E可能为O或Mg,A、B、C、D、E的原子序数依次增大,则B为C元素,C为O元素,E为Mg元素;D、E、F同周期,D、E、F的原子序数依次增大,F的第一电离能比E小,则D为Na元素,F为Al元素;G的原子序数大于F,G的+1价离子的各层电子全充满,G为Cu元素。

(1)E为Mg元素,Mg原子核外有12个电子,根据构造原理,Mg的基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s2。

(2)D为Na元素,含有Na元素的盐的焰色反应为黄色。许多金属形成的盐可以发生焰色反应的原因是:电子由较高能级跃迁到较低能级时,以光的形式释放能量。

(3)A、B、F依次为H、C、Al元素,由A、B、F组成的原子个数比为9:3:1的一种物质,分子中含三个相同的原子团,其结构简式为Al(CH3)3。Al(CH3)3遇水爆炸,发生水解反应生成白色Al(OH)3沉淀和无色CH4气体,反应的化学方程式为Al(CH3)3+3H2O=Al(OH)3↓+3CH4↑。

(4)G为Cu元素,C为O元素,G与C形成的两种化合物为CuO和Cu2O,CuO中阳离子为Cu2+,Cu2O中阳离子为Cu+,Cu2+离子外围电子排布式为3d9,而Cu+离子外围电子排布式为3d10,为全满稳定状态,Cu2O比CuO稳定,所以在加热条件下CuO易转化为更稳定的Cu2O。

(5)用“均摊法”,晶胞中含N:8=1,含Cu:12=3,该化合物的化学式为Cu3N。根据晶胞N原子周围等距离最近的Cu原子有6个,氮原子的配位数为6。1mol晶体的质量为206g,1mol晶体的体积为cm3;设晶胞的边长为x,晶胞的体积为x3,1mol晶体的体积为x3NA,则x3NA=cm3,x=cm,Cu原子与N原子的最近距离为=cm=1010pm。

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