Question

【题目】已知A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次增大,其中A原子所处的周期数、族序数都与其原子序数相等;B原子核外电子有6种不同的运动状态,s轨道电子数是p轨道电子数的两倍;D原子L电子层上有2对成对电子;E+原子核外有3层电子且各层均处于全满状态。请填写下列空白。

(1)E元素基态原子的核外电子排布式为______。

(2)B、C、D三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为______(填元素符号),其原因为__________________。

(3)B2A4是重要的基本石油化工原料。B2A4分子中B原子轨道的杂化类型为______;1 mol B2A4分子中含______ mol σ键。

(4)已知D、E能形成晶胞如图所示的两种化合物,化合物的化学式,甲为______,乙为______;高温时,甲易转化为乙的原因为______。

Answer 1

【答案】 1s22s22p63s23p63d104s1 C<O<N 同周期随原子序数增大元素第一电离能呈增大趋势,但氮元素2p能级为半满稳定状态,其第一电离能大于氧元素 sp2 5 CuO Cu2O Cu2O中Cu原子d轨道为全满状态,比较稳定

【解析】已知A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次增大，其中A原子所处的周期数、族序数都与其原子序数相等，因此A是H。B原子核外电子有6种不同的运动状态，s轨道电子数是p轨道电子数的两倍，B是C；D原子L电子层上有2对成对电子，D是O，所以C是N；E+原子核外有3层电子且各层均处于全满状态，所以E的原子序数是29，为Cu，据此解答。

根据以上分析可知A是H，B是C，C是N，D是O，E是Cu。则

（1）铜元素基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1。

（2）由于同周期随原子序数增大元素第一电离能呈增大趋势，但氮元素2p能级为半满稳定状态，其第一电离能大于氧元素，所以B、C、D三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为C＜O＜N。

（3）C2H4分子为平面形结构，C原子轨道的杂化类型为sp2；由于单键都是σ键，双键中还含有1个σ键，所以1mol乙烯分子中含5molσ键；

（4）铜的半径大于氧，所以实心原子为铜。根据均摊法，甲晶胞中铜原子有4个，氧原子数8×1/8+4×1/4+2×1/2+1=4，所以甲为CuO。乙晶胞中铜原子有4个，氧原子数8×1/8+1=2，所以乙为Cu2O；高温时，甲易转化为乙的原因为Cu2O中Cu为+1价，原子d轨道为全满状态，比较稳定。