Question

现有七种元素，其中A、B、C、D、E为短周期主族元素，F、G为第4周期元素，它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息，回答问题。

元素	相关信息
A	元素的核外电子数和电子层数相等，也是宇宙中最丰富的元素
B	元素原子的核外p电子数比s电子数少1
C	原子的第一至第四电离能分别是I1＝738 kJ·mol^－^1； I2＝1 451 kJ·mol^－^1；I3＝7 733 kJ·mol^－^1；I4＝10 540 kJ·mol^－^1
D	原子核外所有p轨道全满或半满
E	元素的主族序数与周期数的差为4
F	是前四周期中电负性最小的元素
G	在周期表的第七列

(1)B基态原子中能量最高的电子，其电子云在空间有______个伸展方向，原子轨道呈________形。

(2)某同学根据上述信息，推断C基态原子的轨道表示式为该同学所画的轨道表示式违背了________________。

(3)G位于______族__________区，价电子排布式为________________。

(4)检验F元素的方法是________，请用原子结构的知识解释产生此现象的原因：_____________。

(5)写出E的单质与水反应的离子方程式：_____________________________________

(6)写出DA₃的电子式_______________________（用元素符号）

Answer

3 哑铃 泡利原理 ⅦB d 3d54s2 焰色反应 基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高的能级，变成激发态电子，电子从能量较高的激发态跃迁到较低能量的激发态或基态时，将以光的形式释放能量 Cl2+H20==H++Cl-+HClO

【解析】

A元素的核外电子数和电子层数相等，也是宇宙中最丰富的元素，A为H元素；
B元素原子的核外p电子数比s电子数少1，B有2个电子层，为1s22s22p3，故B为N元素；
由C原子的第一至第四电离能数据可知，第三电离能突然增大，故C表现+2价，处于ⅡA族，原子序数大于N元素，故C为Mg元素；
D处于第三周期，D原子核外所有p轨道全满或半满，最外层排布为3s23p3，故D为P元素；
E处于第三周期，E元素的主族序数与周期数的差为4，E处于第ⅦA族，故E为Cl元素；
F是前四周期中电负性最小的元素，F为第四周期元素，故F为K元素，
G在第四周期周期表的第7列，G为Mn元素。

（1）(1)B是N原子，基态原子中能量最高的电子排布在2p能级上，其电子云在空间有px、py、pz 3个伸展方向，原子轨道呈哑铃形。

(2) 根据泡利不相容原理，1个原子轨道只能容纳2个自旋方向相反的电子，该同学所画的电子排布图中3s能级，2个电子自旋方向相同，违背了泡利原理；

（3）G为Mn元素，是25号元素，位于第四周期第ⅦB族，最后填充的为d电子，为d区元素，价电子排布式为3d54s2；
(4) 当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高的能级，变成激发态电子，电子从能量较高的激发态跃迁到较低能量的激发态或基态时，将以光的形式释放能量；含有K元素的溶液在酒精灯火焰上灼烧时，透过蓝色钴玻璃能观察到紫色火焰，检验K元素的方法是焰色反应。

(5)E是Cl元素，氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，反应的离子方程式是Cl2+H2O==H++Cl-+HClO；

（6）PH3中心原子P原子满足8电子稳定结构，电子式为。