Question

15．現(xiàn)有六種元素，其中A、B、C、D、E為短周期主族元素，F(xiàn)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．元素原子的核外p電子總數(shù)比s電子總數(shù)少1

B．元素價(jià)電子排布式為nsnnp2n

C．元素原子核外s電子總數(shù)與p電子總數(shù)相等，且不與A元素在同一周期

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．是前四周期中電負(fù)性最小的元素

（1）A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，原子軌道呈紡錘 形，A與氫元素形成化合物AH₅除了配位鍵外還有離子鍵和極性鍵．
（2）某同學(xué)根據(jù)上述信息，所畫的C電子排布圖如圖違背了泡利 原理．
（3）DE₃ 中心原子的雜化方式為sp³，用價(jià)層電子對(duì)互斥理論推測(cè)其分子空間構(gòu)型為三角錐形．檢驗(yàn)F元素的方法是焰色反應(yīng)．
（4）A₂與B₂²⁺互為等電子體，B₂²⁺的電子式可表示為；1mol B₂²⁺中含有的π鍵數(shù)目為2N_A．
（5）下列電子云圖象均為成鍵后電子云圖象，其中可表示一個(gè)E原子與一個(gè)E原子的是E，表示一個(gè)氫原子與一個(gè)E原子的是D．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E為短周期主族元素，原子序數(shù)依次增大，A元素原子的核外p電子數(shù)比s電子數(shù)少1，電子排布為1s²2s²2p³，則A為N元素；B元素價(jià)電子排布式為nsⁿnp²ⁿ，由于n=2，故B為O元素；C元素原子核外s電子總數(shù)與p電子總數(shù)相等，且不與A元素在同一周期，則其電子排布為1s²2s²2p⁶3s²，故C為Mg；D元素原子核外所有p軌道全滿或半滿，最外層排布為3s²3p³，故D為P元素；E處于第三周期，E元素的主族序數(shù)與周期數(shù)的差為4，處于ⅦA族，故E為Cl元素；F是前四周期中電負(fù)性最小的元素，則E為K元素，據(jù)此解答．

解答 解：A、B、C、D、E為短周期主族元素，原子序數(shù)依次增大，A元素原子的核外p電子數(shù)比s電子數(shù)少1，電子排布為1s²2s²2p³，則A為N元素；B元素價(jià)電子排布式為nsⁿnp²ⁿ，由于n=2，故B為O元素；C元素原子核外s電子總數(shù)與p電子總數(shù)相等，且不與A元素在同一周期，則其電子排布為1s²2s²2p⁶3s²，故C為Mg；D元素原子核外所有p軌道全滿或半滿，最外層排布為3s²3p³，故D為P元素；E處于第三周期，E元素的主族序數(shù)與周期數(shù)的差為4，處于ⅦA族，故E為Cl元素；F是前四周期中電負(fù)性最小的元素，則E為K元素．
（1）A為N元素，核外電子排布式為1s²ns²np³，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，原子軌道呈紡錘形；A與氫元素形成化合物NH₅為NH₄H，除配位鍵外還有離子鍵、極性鍵，
故答案為：3；紡錘；離子、極性；
（2）某同學(xué)根據(jù)上述信息，推斷B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；
（3）PCl₃ 中P原子孤電子對(duì)數(shù)為$\frac{5-1×3}{2}$=1，價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3+1=4，P原子采取sp³雜化，其分子空間構(gòu)型為三角錐形，F(xiàn)為K元素，檢驗(yàn)K元素的方法是：焰色反應(yīng)，
故答案為：sp³；三角錐形；焰色反應(yīng)．
（4）N₂與O₂²⁺互為等電子體，O₂²⁺的電子式可表示為；1mol O₂²⁺中含有的π鍵數(shù)目為2N_A，
故答案為：；2N_A；
（5）E為Cl元素，Cl原子之間形成p-p σ鍵，是軸對(duì)稱的，圖象E符合，H原子與Cl原子之間形成s-p σ鍵，是軸對(duì)稱的，圖象D符合，
故答案為：E；D．

點(diǎn)評(píng) 本題是對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的考查，涉及核外電子運(yùn)動(dòng)與排布規(guī)律、雜化軌道理論、分子結(jié)構(gòu)、化學(xué)鍵等，難度中等，推斷元素是解題的關(guān)鍵，注意從電子云重疊理解共價(jià)鍵．