Question

（2012?岳陽二模）現有七種元素，其中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．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，也是宇宙中最豐富的元素

B元素原子的核外p電子數比s電子數少1

C原子的第一至第四電離能分別是： I1=738kJ/mol  I2=1451kJ/mol  I3=7733kJ/mol  I4=10540kJ/mol

D原子核外所有p軌道全滿或半滿

E元素的主族序數與周期數的差為4

F是前四周期中電負性最小的元素

G在周期表的第七列

（1）已知BA₅為離子化合物，寫出其電子式

．
（2）B基態原子中能量最高的電子，其電子云在空間有

3

個方向，原子軌道呈

紡錘形

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如圖：該同學所畫的電子排布圖違背了

泡利原理

．
（4）G位于

第ⅦB

族

d

區，價電子排布式為

3d⁵4s²

．
（5）DE₃中心原子的雜化方式為

sp³

，用價層電子對互斥理論推測其空間構型為

三角錐形

．
（6）檢驗F元素的方法是

焰色反應

，請用原子結構的知識解釋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乃至基態時，將以光的形式釋放能量

．
（7）若某單質晶體中原子的堆積方式如圖甲所示，其晶胞特征如圖乙所示，原子之間相互位置關系的平面圖如圖丙所示．則晶胞中該原子的配位數為

12

，該單質晶體中原子的堆積方式為四種基本模式中的

銅型

．

Answer 1

分析：A、B、C、D、E為短周期主族元素，原子序數依次增大，元素的核外電子數和電子層數相等，也是宇宙中最豐富的元素，則A為H；B元素原子的核外p電子數比s電子數少1，電子排布為1s²2s²2p³，即B為N；由C原子的第一至第四電離能，則C為Mg；D原子核外所有p軌道全滿或半滿，則價電子為3s²3p³符號題意，即D為P；E元素的主族序數與周期數的差為4，E為第三周期第
ⅥⅠA族元素，即E為Cl；F、G為第四周期元素，它們的原子序數依次增大，F是前四周期中電負性最小的元素，則F為K，G在周期表的第七列，則G為Mn，然后利用原子結構及分子的空間構型來解答．

解答：解：A、B、C、D、E為短周期主族元素，原子序數依次增大，元素的核外電子數和電子層數相等，也是宇宙中最豐富的元素，則A為H；B元素原子的核外p電子數比s電子數少1，電子排布為1s²2s²2p³，即B為N；由C原子的第一至第四電離能，則C為Mg；D原子核外所有p軌道全滿或半滿，則價電子為3s²3p³符號題意，即D為P；E元素的主族序數與周期數的差為4，E為第三周期第ⅥⅠA族元素，即E為Cl；F、G為第四周期元素，它們的原子序數依次增大，F是前四周期中電負性最小的元素，則F為K，G在周期表的第七列，則G為Mn，
（1）BA₅為離子化合物，則為NH₄H，其電子式為，故答案為：；
（2）B為N，能量最高的電子為2p電子，其電子云在空間有3個方向，p軌道為紡錘形，故答案為：3；紡錘形；
（3）由泡利原理可知，電子在同一軌道內的自旋方向應相反，C基態原子的核外電子排布圖中3s上的兩個電子自旋方向相同，則違反了泡利原理，故答案為：泡利原理；
（4）G為Mn，在第四周期第ⅦB，最后填充的為d電子，在d區，其價電子為3d⁵4s²，故答案為：第ⅦB；d；3d⁵4s²；
（5）PCl₃中，孤電子對數為1，成鍵數為3，則為sp³雜化，空間構型為三角錐形，故答案為：sp³；三角錐形；
（6）F為K，檢驗K元素應利用焰色反應，原因為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乃至基態時，將以光的形式釋放能量，
故答案為：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乃至基態時，將以光的形式釋放能量；
（7）根據晶胞特征圖乙和圖丙可知，晶胞中該原子的配位數為12，該單質晶體中原子的堆積方式為銅型，
故答案為：12；銅型．

點評：本題考查位置、結構、性質的關系及其應用，難度較大，注意原子結構知識在元素推斷中的重要性，學生應熟悉電子的排布、價電子、空間構型、雜化等知識點來解答．