Question

1．現(xiàn)有七種元素，其中A、B、C、D、E為短周期主族元素，F(xiàn)、G為第四周期元素，它們的原子序數(shù)依次增大．請(qǐng)根據(jù)下列相關(guān)信息，回答問(wèn)題．

A元素的核外電子數(shù)和電子層數(shù)相等

B元素原子的核外p電子數(shù)比s電子數(shù)少1

C原子的第一至第四電離能如下：

I1=738kJ•mol-1  I2=1451kJ•mol-1 I3=7733kJ•mol-1 I4=10540kJ•mol-1

D原子核外所有p軌道全滿或半滿

E元素的主族序數(shù)與周期數(shù)的差為4

F是前四周期中未成對(duì)電子最多的元素

G的3d能級(jí)只含有2對(duì)成對(duì)電子

（1）已知B₂A₄是一種無(wú)色發(fā)煙的、具有腐蝕性和強(qiáng)還原性的無(wú)色油狀液體，能很好地混溶于水，遇鹵素、過(guò)氧化氫等強(qiáng)氧化劑作用能自燃．B₂A₄屬于極性分子（填“極性”或“非極性”），B₂A₄分子中B原子軌道的雜化形式為sp³．寫出B₂A₄的電子式：．
（2）B元素基態(tài)原子中能量最高的電子，其電子云在空間有3個(gè)方向，原子軌道呈啞鈴形．
（3）某同學(xué)根據(jù)上述信息，推斷C基態(tài)原子的核外電子排布圖為該同學(xué)所畫的電子排布圖違背了泡利原理．
（4）分析DE₃分子的空間構(gòu)型為三角錐形．
（5）G位于第Ⅷ族d區(qū)，該元素的核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁷4s²．
（6）無(wú)水GE₂為深藍(lán)色，吸水后變?yōu)榉奂t色的水合物，水合物受熱后又變成無(wú)水GE₂，故常在實(shí)驗(yàn)室中用作吸濕劑和空氣濕度指示劑．
GE₂+xH₂O=GE₂•xH₂O
深藍(lán)色         粉紅色
現(xiàn)有65g無(wú)水GE₂，吸水后變成GE₂•xH₂O 119g．
①水合物中x=6．
②若該化合物中Co²⁺配位數(shù)為6，而且經(jīng)定量測(cè)定得知內(nèi)界和外界占有Cl^-的個(gè)數(shù)比為1：1，則其化學(xué)式可表示為[CoCl（H₂O）₅]Cl•H₂O．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E為短周期主族元素，F(xiàn)、G為第四周期元素，它們的原子序數(shù)依次增大．A元素的核外電子數(shù)和電子層數(shù)相等，則A為H元素；B元素原子的核外p電子數(shù)比s電子數(shù)少1，原子核外電子排布為1s²2s²2p³，故B為N元素；由C原子的第一至第四電離能數(shù)據(jù)可知，第三電離能劇增，故C表現(xiàn)+2價(jià)，處于ⅡA族，原子序數(shù)大于N元素，故C為Mg元素；D處于第三周期，D原子價(jià)電子層的p軌道半滿，價(jià)電子排布式為3s²3p³，故D為P元素；E也處于第三周期，E元素的主族序數(shù)與周期數(shù)的差為4，E處于第ⅦA族，故E為Cl元素；F是前四周期中未成對(duì)電子最多的元素，F(xiàn)為第四周期元素，外圍電子排布為3d⁵4s¹，故F為Cr；G的3d能級(jí)只含有2對(duì)成對(duì)電子，外圍電子排布為3d⁷4s²，故G為Co．

解答 解：A、B、C、D、E為短周期主族元素，F(xiàn)、G為第四周期元素，它們的原子序數(shù)依次增大．A元素的核外電子數(shù)和電子層數(shù)相等，則A為H元素；B元素原子的核外p電子數(shù)比s電子數(shù)少1，原子核外電子排布為1s²2s²2p³，故B為N元素；由C原子的第一至第四電離能數(shù)據(jù)可知，第三電離能劇增，故C表現(xiàn)+2價(jià)，處于ⅡA族，原子序數(shù)大于N元素，故C為Mg元素；D處于第三周期，D原子價(jià)電子層的p軌道半滿，價(jià)電子排布式為3s²3p³，故D為P元素；E也處于第三周期，E元素的主族序數(shù)與周期數(shù)的差為4，E處于第ⅦA族，故E為Cl元素；F是前四周期中未成對(duì)電子最多的元素，F(xiàn)為第四周期元素，外圍電子排布為3d⁵4s¹，故F為Cr；G的3d能級(jí)只含有2對(duì)成對(duì)電子，外圍電子排布為3d⁷4s²，故G為Co．
（1）N₂H₄分子中N原子形成3個(gè)鍵，含有去對(duì)孤對(duì)電子，N原子采取sp³雜化，為展開(kāi)書頁(yè)形結(jié)構(gòu)，屬于極性分子，N₂H₄的電子式：，
故答案為：極性；sp³；；
（2）B為N元素，核外電子排布式為1s²2s²2p³，基態(tài)原子中能量最高的電子處于2p能級(jí)，有3個(gè)電子，其電子云在空間有3個(gè)方向，原子軌道呈啞鈴形，
故答案為：3；啞鈴；
（3）某同學(xué)根據(jù)上述信息，推斷C基態(tài)原子的核外電子排布為，該同學(xué)所畫的電子排布圖中3s能級(jí)中2個(gè)電子自旋方向相同，違背了泡利原理，
故答案為：泡利原理；
（4）PCl₃分子中P原子形成3個(gè)鍵，含有1對(duì)孤對(duì)電子，價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，空間構(gòu)型為三角錐形，
故答案為：三角錐形；
（5）G的3d能級(jí)只含有2對(duì)成對(duì)電子，核外電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁷4s²，處于第四周期第Ⅷ族，屬于d區(qū)元素，原子核外電子排布為，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁷4s²；第Ⅷ；d；
（6）①xH₂O+CoCl₂=CoCl₂•xH₂O△m
                131+18x    18x
                119g    （119-65）g
所以（131+18x）：18x=119g：（119-65）g，
解得：x=6；
故答案為：6；
②該化合物CoCl₂•6H₂O中Co²⁺配位數(shù)為6，而且經(jīng)定量測(cè)定得知配體和外界各占有Cl^-個(gè)數(shù)為1：1，即各有1個(gè)氯離子，則內(nèi)界中含有1個(gè)氯離子和5個(gè)水分子；外界有1個(gè)氯離子，另外還有1個(gè)結(jié)晶水，所以化學(xué)式可表示為：[CoCl（H₂O）₅]Cl•H₂O，
故答案為：[CoCl（H₂O）₅]Cl•H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題是對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的考查，涉及核外電子排布規(guī)律、雜化方式與空間構(gòu)型判斷、元素周期表、配合物等，題目比較綜合，難度中等，推斷元素是解題的關(guān)鍵，注意基礎(chǔ)知識(shí)的掌握．