Question

元素周期表前四周期A、B、C、D、E五种元素．A元素的原子最外层电子排布式为ms¹；B元素的原子价电子排布式为ns²np²；C元素位于第二周期且原子中p能级与s能级电子总数相等；D元素原子的M能层的p能级中有3个未成对电子；E元素原子有五个未成对电子．
（1）写出元素名称：C

 

、D

 

、E

 

．
（2）C基态原子的电子排布图为

 

，若A为非金属元素，则按原子轨道的重叠方式，A与C形成的化合物中的共价键属于

 

键（填“σ”或“π”）．
（3）当n=2时，B的最简单气态氢化物的电子式为

 

，BC₂分子的结构式是

 

；当n=3时，B与C形成的化合物与氢氧化钠溶液反应的离子方程式是

 

．
（4）若A元素的原子最外层电子排布为2s¹，B元素的原子价电子排布为3s²3p²，A、B、C、D四种元素的第一电离能由大到小的顺序是

 

（用元素符号表示）．
（5）E元素原子的特征电子构型是

 

，在元素周期表中位置是

 

，其最高价氧化物的化学式是

 

．

Answer 1

考点：位置结构性质的相互关系应用

专题：元素周期律与元素周期表专题

分析：短周期元素A、B、C、D、E，A元素的原子最外层电子排布为ms¹，A位于ⅠA族；B元素的原子价电子排布为ns²np²，B位于ⅣA族；C元素位于第二周期且原子中p层与s层电子总数相等，其原子电子排布式为1s²2s²2p⁴，故C为氧元素；D元素原子的M电子层的P层中有3个未成对电子，则D元素原子电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p³，故D为P元素；E元素有5个未成对电子，则E的电子排布式为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d⁵，原子序数为25，则E为Mn元素，
（1）根据分析选出B、C、D元素的名称；
（2）C为氧元素，氧原子核外电子总数为8，含有2个电子层，据此画出其基态原子电子排布图；A元素的原子最外层电子排布为ms¹，A位于ⅠA族，若A为非金属元素，则A为氢元素，与氧元素形成的化合物为水等，共价键为1s电子与2p电子成键；
（3）当n=2时，B为碳元素，其简单氢化物为CH₄，为正四面体结构；BC₂分子为二氧化碳，CO₂为直线型结构，分子中存在两个碳氧双键，根据其电子式写出其结构式；
当n=3时，B为Si元素，与氧元素形成的化合物为二氧化硅，写出二氧化硅与氢氧化钠溶液反应的离子方程式；
（4）若A元素的原子最外层电子排布为2s¹，则A为Li元素，B元素的原子价电子排布为3s²3p²，则B为Si元素，同周期自左而右第一电离能呈增大趋势，非金属性越强第一电离能越大；
（5）Mn元素的3d轨道处于半满状态，据此写出其特征电子构型；根据Mn元素的原子序数判断其在周期表中位置；锰元素的总共正价为+7价，据此写出其最高价氧化物的化学式．

解答： 解：短周期元素A、B、C、D、E，A元素的原子最外层电子排布为ms¹，A位于ⅠA族；B元素的原子价电子排布为ns²np²，B位于ⅣA族；C元素位于第二周期且原子中p层与s层电子总数相等，其原子电子排布式为1s²2s²2p⁴，故C为氧元素；D元素原子的M电子层的P层中有3个未成对电子，则D元素原子电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p³，故D为P元素；E元素有5个未成对电子，则E的电子排布式为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d⁵，E为Mn元素，
（1）根据分析可知，C为氧元素、D为磷元素、E为锰元素，
故答案为：氧；磷；锰；
（2）C为O元素，氧元素核电荷数为8，核外电子总数为8，氧原子基态原子电子排布图为：；
若A为非金属元素，则A为氢元素，与氧元素形成的化合物为水等，共价键为1s电子与2p电子成键，属于σ键，
故答案为：；σ键；
（3）当n=2时，BC元素，其简单氢化物为CH₄，甲烷为共价化合物，分子中存在4个碳氢键，其电子式为：；
BC₂为CO₂，二氧化碳分子中含有两个碳氧双键，为直线型结构，二氧化碳的结构式为：O=C=O；
当n=3时，B为Si元素，与氧元素形成的化合物为二氧化硅，二氧化硅与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和水，反应的离子方程式为：SiO₂+2OH^-═SiO₃^2-+H₂O，
故答案为：；O=C=O；SiO₂+2OH^-═SiO₃^2-+H₂O；
（4）若A元素的原子最外层电子排布为2s¹，则A为Li元素，B元素的原子价电子排布为3s²3p²，则B为Si元素，同周期自左而右第一电离能呈增大趋势，非金属性越强第一电离能越大，故第一电离能O＞P＞Si＞Li，
故答案为：O＞P＞Si＞Li；
（5）E为Mn元素，Mn元素的3d轨道含有5个电子，处于半满状态，Mn元素原子的特征电子构型为：3d⁵4s²，锰元素的原子序数为25，核外含有4个电子层，位于周期表中第四周期ⅦB族，Mn的最高化合价为+7价，其最高价氧化物的化学式为：Mn₂O₇，
故答案为：3d⁵4s²；第四周期ⅦB族；Mn₂O₇．

点评：本题考查了位置、结构与性质关系的综合应用，题目难度中等，正确推断各元素名称为解答关键，注意掌握常见元素的原子结构与元素周期表、元素周期律的关系，明确常见化学用语的概念及书写原则．