Question

5．现有A、B、C、D、E、F原子序数依次增大的六种元素，它们位于元素周期表的前四周期，A元素原子的核外电子数与其所在周期数相等，B元素原子核外有3个能级上有电子，且每个能级上的电子数相同；D元素原子核外有8个运动状态不同的电子；E元素与F元素处于同一周期相邻的族，它们的原子序数相差3，且E元素的基态原子有4个未成对电子．请回答下列问题：
（1）E元素基态原子的核外价层电子排布式为3d⁶4s²
（2）用元素符号表示B、C、D三种元素的第一电离能由低到高的排序C＜O＜N．
（3）A元素与B、C元素可形成化合物B₂A₄、C₂A₄其分别结构式为、．

Answer 1

分析 现有A、B、C、D、E、F原子序数依次增大的六种元素，它们位于元素周期表的前四周期，A元素原子的核外电子数与其所在周期数相等，则A为H元素；B元素原子核外有3个能级上有电子，且每个能级上的电子数相同，原子核外电子排布为1s²2s²2p²，故B为碳元素；D元素原子核外有8个运动状态不同的电子，则D为O元素；C的原子序数介于碳、氧之间，故C为N元素；E元素与F元素处于同一周期相邻的族，它们的原子序数相差3，只能处于第三周期，且E元素的基态原子有4个未成对电子，外围电子排布为3d⁶4s²，故E为Fe，F为Cu，据此解答．

解答 解：现有A、B、C、D、E、F原子序数依次增大的六种元素，它们位于元素周期表的前四周期，A元素原子的核外电子数与其所在周期数相等，则A为H元素；B元素原子核外有3个能级上有电子，且每个能级上的电子数相同，原子核外电子排布为1s²2s²2p²，故B为碳元素；D元素原子核外有8个运动状态不同的电子，则D为O元素；C的原子序数介于碳、氧之间，故C为N元素；E元素与F元素处于同一周期相邻的族，它们的原子序数相差3，只能处于第三周期，且E元素的基态原子有4个未成对电子，外围电子排布为3d⁶4s²，故E为Fe，F为Cu．
（1）由上述分析可知，E为Fe元素，元素基态原子的核外价层电子排布式为3d⁶4s²，故答案为：3d⁶4s²；
（2）同周期随原子序数增大，元素第一电离能呈增大强酸，但氮元素原子2p能级容纳3个电子，为半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，故第一电离能C＜O＜N，故答案为：C＜O＜N；
（3）A元素与B、C元素可形成化合物B₂A₄、C₂A₄分别为CH₂=CH₂、NH₂-NH₂，结构式分别为
分别结构式为、，故答案为：、．

点评 本题考查元素推断、核外电子排布、电离能、结构式等，推断元素是解题关键，注意同周期第一电离能异常情况．