Question

有X、Y、Z、Q、E、M、G原子序数依次递增的七种元素，除G元素外其余均为短周期主族元素。X的原子中没有成对电子，Y元素基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道且每种轨道中的电子数相同，Z元素原子的外围电子层排布式为nsⁿnp^n＋1，Q的基态原子核外成对电子数是成单电子数的3倍，E与Q同周期，M元素的第一电离能在同周期主族元素中从大到小排第三位，G原子最外电子层只有未成对电子，其内层所有轨道全部充满，但并不是第ⅠA族元素。回答下列问题：

(1)基态G原子的价电子排布式为____________，写出第三周期基态原子未成对电子数与G相同且电负性最大的元素是________(填元素名称)。GQ受热分解生成G₂Q和Q₂，请从G的原子结构来说明GQ受热易分解的原因：___________________________。

(2)Z、Q、M三种元素的第一电离能从大到小的顺序为____________(用元素符号表示)。

(3)X与Q形成的化合物的化学式为________。

(4)Z、M、E所形成的简单离子的半径由大到小顺序为____________(用离子符号表示)。

(5)X、Y、Z、Q的电负性由大到小的顺序为____________(用元素符号表示)。

Answer

3d104s1 氯 Cu2＋的最外层电子排布为3d9，Cu＋的最外层电子排布为3d10，因最外层电子排布达到全满时稳定，所以固态Cu2O稳定性强于CuO N＞O＞S H2O、H2O2 S2－＞N3－＞F－ O＞N＞C＞H

【解析】

没有成对电子的元素只有H，X是H元素；Y元素基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道且每种轨道中的电子数相同，则Y基态电子排布是1s22s22p2，Y是C元素；Z元素原子的外围电子层排布式为nsnnpn+1，所以ns一定排布2个电子，既n=2，Z是N元素；Q的基态原子核外成对电子数是成单电子数的3倍，Q的核外电子排布是1s22s22p4，成对电子数3×2=6，成单电子数2，Q是O元素；E与Q同周期，且原子序数比Q（O元素）大，则E只能是F元素；原子序数更大的M只能在短周期的第三周期，第一电离能在同周期主族元素中从大到小排第三位的是S元素；内层所有轨道全部充满，最外电子层只有未成对电子的可能是1s22s1、1s22s22p63s1、1s22s22p63s23p63d104s1，其中前两个属于ⅠA，所以G核外电子排布为第三种情况，G是Cu元素。

（1）G是Cu元素，基态价电子排布式为3d104s1，未成对电子数为1，第三周期未成对电子数为1的有Na、Al、Cl，电负性最大的是Cl元素。GQ是CuO，分解生成Cu2O和O2，CuO中Cu2+价电子排布式为3s9，Cu2O中Cu+价电子排布式为3d10，因此Cu+比Cu2+结构更加稳定，固态Cu2O比CuO更稳定。

（2）Z、Q、M分别是N、O、S三种元素，N与O比较，N价电子排布为2s22p3，O价电子排布为2s22p4，所以N元素2p半满结构更加稳定，第一电离能N＞O，O与S比较，二者处于同一主族，S位于第三周期，O位于第二周期，所以第一电离能O＞S，既第一电离能顺序为N＞O＞S。

（3）X是H元素，Q是O元素，二者形成的化合物包括H2O、H2O2。

（4）Z、M、E所形成的简单离子依次为N3-、S2-、F-，其中S2-有三个电子层半径最大，N3-、F-都只有两个电子层，N元素核电荷数是7，F元素的核电荷数是9，因此N3-半径更大。正确答案：S2-＞N3-＞F-。

（5）X、Y、Z、Q四种元素依次是H、C、N、O，H元素的电负性最小，C、N、O位于同一周期且核电荷数递增，电负性递增，所以电负性顺序为O＞N＞C＞H。