Question

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，也是宇宙中最豐富的元素．

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分別是：I1=738kJ/mol   I2=1451J/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(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．

G在周期表的第七列．

（1）已知BA₅為離子化合物，寫(xiě)出其電子式

 

．
（2）B的基態(tài)原子中能量最高的電子，其電子云在空間有①

 

個(gè)伸展方向，原子軌道呈②

 

形．
（3）某同學(xué)根據(jù)上述信息，推斷C的基態(tài)原子的核外電子排布圖為：
該同學(xué)所畫(huà)的電子排布圖違背了

 

．
（4）G位于①

 

族②

 

區(qū)，價(jià)電子排布式為③

 

．
（5）DE₃分子中，中心原子的雜化方式為①

 

，其分子的立體構(gòu)型為②

 

．
（6）F晶體的晶胞如圖所示，若設(shè)該晶胞的密度為ag?cm^-3，阿伏加德羅常數(shù)為N_A，F(xiàn)原子的摩爾質(zhì)量為M，則F原子的半徑為

 

cm．

Answer 1

考點(diǎn)：位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應(yīng)用,原子核外電子排布,原子核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),晶胞的計(jì)算

專題：原子組成與結(jié)構(gòu)專題,元素周期律與元素周期表專題,化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)

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元素的核外電子數(shù)和電子層數(shù)相等，也是宇宙中最豐富的元素，則A為氫元素；B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B為N；由C原子的第三電離能劇增，最外層電子數(shù)為2，處于ⅡA族，結(jié)合原子序數(shù)，則C為Mg；D原子核外所有p軌道全滿或半滿，則價(jià)電子為3s²3p³，則D為P；E元素的主族序數(shù)與周期數(shù)的差為4，E為第三周期ⅦA族元素，則E為Cl；F、G為第四周期元素，它們的原子序數(shù)依次增大，F(xiàn)是前四周期中電負(fù)性最小的元素，則F為K，G在周期表的第七列，則G為Mn，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元素的核外電子數(shù)和電子層數(shù)相等，也是宇宙中最豐富的元素，則A為氫元素；B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B為N；由C原子的第三電離能劇增，最外層電子數(shù)為2，處于ⅡA族，結(jié)合原子序數(shù)，則C為Mg；D原子核外所有p軌道全滿或半滿，則價(jià)電子為3s²3p³，則D為P；E元素的主族序數(shù)與周期數(shù)的差為4，E為第三周期ⅦA族元素，則E為Cl；F、G為第四周期元素，它們的原子序數(shù)依次增大，F(xiàn)是前四周期中電負(fù)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元素，能量最高的電子為2p電子，其電子云在空間有3個(gè)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(nèi)的自旋方向應(yīng)相反，C基態(tài)原子的核外電子排布圖中3s上的兩個(gè)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(qū)，其價(jià)電子為3d⁵4s²，
故答案為：第ⅦB；d；3d⁵4s²；
（5）PCl₃中P原子孤電子對(duì)數(shù)為1，成3個(gè)σ鍵，則為sp³雜化，空間構(gòu)型為三角錐形，
故答案為：sp³；三角錐形；
（6）根據(jù)F晶體的晶胞可知，為體心立方，晶胞中F原子數(shù)目=1+8×

1

8

=2，故晶胞質(zhì)量=2×

M

NA

g，若設(shè)該晶胞的密度為ag?cm^-3，則晶胞體積=

2× M NA g

a g?cm-3

=

2M

aNA

cm³，則晶胞棱長(zhǎng)=

3	2M aNA

cm，令F原子的半徑為r cm，晶胞體對(duì)角線上的3個(gè)F原子相鄰，則：（4r）²=3（

3	2M aNA

）²，解得r=

3

4

3	2M aNA

，
故答案為：

3

4

3	2M aNA

．

點(diǎn)評(píng)：本題是對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的考查，涉及電子式、核外電子排布、核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、元素周期表、分子結(jié)構(gòu)、雜化軌道、晶胞計(jì)算等，（6）為易錯(cuò)點(diǎn)，需要學(xué)生具有一定的空間想象與數(shù)學(xué)計(jì)算能力，難度中等．