Question

【題目】現有五種元素，其中A、B、C為短周期主族元素，F、G為第四周期元素，它們的原子序數依次增大。請根據下列相關信息，回答問題。

A元素的核外電子數和電子層數相等

B元素原子的核外p電子數比s電子數少1

C原子第一至第四電離能如下： I1＝738 kJ·mol－1，I2＝1451 kJ·mol－1，I3＝7733 kJ·mol－1，I4＝10540 kJ·mol－1

F是前四周期中電負性最小的元素

G在周期表的第八列

(1)已知BA5為離子化合物，寫出其電子式：________。

(2)B元素基態原子中能量最高的電子，其電子云在空間有______個方向，原子軌道呈____形。

(3)某同學根據上述信息，推斷C基態原子的核外電子排布圖為，該同學所畫的電子排布圖違背了___________________________________。

(4)G位于第____族____區，該元素的核外電子排布式為_____________________。該二價離子很容易被氧化成三價離子，從原子軌道理論解釋原因________________________

(5)檢驗F元素的方法是___，請用原子結構的知識解釋產生此現象的原因： ______。

Answer 1

【答案】 3 啞鈴(或紡錘) 泡利原理 Ⅷ d 1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar] 3d64s2 Fe2+外圍電子排布為3d6容易失一個電子變為3d5半充滿狀態 焰色反應 當基態原子的電子吸收能量后，電子會躍遷到較高能級，變成激發態原子。電子從較高能量的激發態躍遷到較低能量的激發態或基態時，將以光的形式釋放能量

【解析】

A、B、C、D、E為短周期主族元素，F、G為第四周期元素，它們的原子序數依次增大，A元素的核外電子數和電子層數相等，A為H元素；B元素原子的核外p電子數比s電子數少1，B有2個電子層，為1s22s22p3，故B為N元素；由C原子的第一至第四電離能數據可以知道，第三電離能劇增，故C表現+2價，處于ⅡA族，原子序數大于N元素，故C為Mg元素；F是前四周期中電負性最小的元素，F為第四周期元素，故F為K元素；G在第四周期周期表的第8列，G為Fe元素，據此解答。

(1)NH5為離子化合物，是由NH4+與H-兩種離子構成，電子式為，因此，本題正確答案是:；

(2)B為N元素，核外電子排布式為1s22s22p3，基態原子中能量最高的電子，處于2p能級，有3個電子，其電子云在空間有3個方向，原子軌道呈紡錘形，因此，本題正確答案是：3；紡錘；

(3)某同學根據上述信息，推斷C基態原子的核外電子排布為，該同學所畫的電子排布圖中3s能級，2個電子自旋方向相同，違背了泡利原理，因此，本題正確答案是：泡利原理；

(4)G為Fe元素，是26號元素，位于第四周期第Ⅷ族，最后填充的為d電子，為d區元素，核外電子排布式為：1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar] 3d64s2；Fe2+容易被氧化為Fe3+的原因是Fe2+外圍電子排布為3d6容易失一個電子變為3d5半充滿狀態，因此，本題正確答案是：Ⅷ；d；1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar] 3d64s2；Fe2+外圍電子排布為3d6容易失一個電子變為3d5半充滿狀態；

(5)F為K元素，檢驗F元素的方法是焰色反應，產生此現象的原因是當基態原子的電子吸收能量后，電子會躍遷到較高能級，變成激發態原子。電子從較高能量的激發態躍遷到較低能量的激發態或基態時，將以光的形式釋放能量，因此，本題正確答案是：焰色反應；當基態原子的電子吸收能量后，電子會躍遷到較高能級，變成激發態原子。電子從較高能量的激發態躍遷到較低能量的激發態或基態時，將以光的形式釋放能量。