Question

【題目】Q、X、Y、Z、W 五種元素的原子序數(shù)依次遞增，W 為第四周期元素，其余均為短周期主族元素，已知:

①Q(mào)原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2 倍

②Y、Z同主族，Y原子價電子排布圖為；

③W元素基態(tài)原子的M層全充滿，N層沒有成對電子，只有一個未成對電子。

請回答下列問題:

（1）基態(tài)Q 原子中，電子運動狀態(tài)有_____種，電子占據(jù)的最高能級符號為_____，該能級含有的軌道數(shù)為________。

（2）W的元素符號為_____，其基態(tài)原子的電子排布式為________。

（3）具有相同價電子數(shù)和相同原子數(shù)的分子或離子具有相同的結(jié)構(gòu)特征，這一原理稱為“等電子原理”，五種元素中電負性最強的非金屬元素形成的一種單質(zhì)A 與Y.Z 形成的化合物B 是等電子體物質(zhì)，A、B分子式分別為______、_______。

（4）Q、X、Y三種元素的第一電離能數(shù)值最大的是_____(用元素符號作答)，原因是______。

Answer 1

【答案】 6 2p 3 Cu [Ar]3d104s1 O3 SO2 N 非金屬性越強，第一電離能越大，但由于N原子2p軌道電子半充滿為穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，比O原子更難失去電子，N原子的第一電離能最大

【解析】Q原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍，則Q為C。Y原子價電子排布圖為，說明Y為O，則Z為S。W元素基態(tài)原子的M層全充滿，則說明其前三個電子層都是排滿的結(jié)構(gòu)，即為1s22s22p63s23p63d10；N層沒有成對電子，只有一個未成對電子，則為4s1，所以W的基態(tài)排布式為：1s22s22p63s23p63d104s1，因此W為Cu。又因為C和O之間只有N元素，所以X為N元素。

（1）因為一個原子中不可能存在運動狀態(tài)相同的電子，所以基態(tài)Q（C）原子中，有6個電子，就有6種運動狀態(tài)。這些電子中占據(jù)的最高能級符號為2p，p能級應(yīng)該有3個軌道。

（2）Cu的基態(tài)排布式為：1s22s22p63s23p63d104s1或?qū)憺閇Ar]3d104s1。

（3）五種元素（C、N、O、S、Cu）中電負性最強的非金屬元素應(yīng)該是O（同周期從左向右電負性增強，同主族從上向下電負性減弱），則A為O2或O3。Y、Z形成的化合物為SO2或SO3，形成等電子體的前提是具有相同原子數(shù)，所以只能是O3和SO2。

（4）Q、X、Y三種元素（C、N、O）的價電子排布為：2s22p2、2s22p3、2s22p4，因為p3是p的半滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以第一電離能數(shù)值最大的是N。