Question

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的＋1价阳离子的核外有3层电子且各层均处于全满状态。

(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由小到大的顺序为________(填元素符号)，其原因是__________________________________________ ______________________________。

(3)B₂A₄是石油炼制的重要产物之一 。B₂A₄分子中B原子轨道的杂化类型为________；1 mol B₂A₂分子中含________mol σ键。

(4)已知D、E能形成晶胞结构如图所示的两种化合物，则化学式：甲为____________________，乙为______________________；高温时，甲易转化为乙的原因为______________________________。

Answer 1

解析　原子序数与周期数、族序数都相等的元素只有氢元素，即A为氢元素；B原子核外电子有6种不同的运动状态，因原子核外电子运动状态互不相同，故B为碳元素；L层有两对成对电子，则该层电子排布为2s²2p⁴，即D为氧元素，则C为氮元素；E的＋1价阳离子的核外有3层电子且各层均处于全满状态，则E元素应为第ⅠB族的铜元素。(2)同周期元素的第一电离能从左到右呈增大趋势，但由于氮元素的2p轨道处于半满状态，较稳定，故其第一电离能大于相邻的碳元素和氧元素，故第一电离能的大小顺序为N>O>C。(3)C₂H₄分子中碳原子的成键电子对数为(4＋2)/2＝3，故碳原子的轨道杂化类型为sp²杂化。(4)甲晶胞中白色球有8个处于顶点、4个处于棱上、2个处于面心、1个处于体心：8×＋4×＋2×＋1＝4,4个黑色球均处于晶胞体内，故甲晶胞的化学式为CuO。乙晶胞中白色球代的元素8个处于顶点、1个处于体心：8×＋1＝2，黑色球4个均处于晶胞体内，故乙晶胞的化学式为Cu₂O。CuO和Cu₂O中铜的化合价分别为＋2、＋1，故CuO和Cu₂O中的铜原子的电子排布式分别为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁹、1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰，Cu₂O中铜的各轨道均处于全满状态，性质稳定。

答案　(1)1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹或3d¹⁰4s¹

(2)C<O<N　同一周期从左向右，元素的第一电离能呈现逐渐增大的趋势，但氮元素的最外层电子达到半充满的稳定构型，故其第一电离能大于氧元素的

(3)sp²　5

(4)CuO　Cu₂O　Cu₂O中Cu的各轨道均为全充满状态，较稳定