Question

有A、B、C、D、E五种元素，它们的核电荷数依次增大，且都小于20。其中C、E是金属元素；A和E属同一族，它们原子的最外层电子排布为ns¹。B和D也属同一族，它们原子最外层的p能级电子数是s能级电子数的两倍，C原子最外层电子数等于D原子最外层上电子数的一半。请回答下列问题：

(1)写出C元素基态原子的电子排布式：_________。

(2)用轨道表示式表示D元素原子的价电子构型：________。

(3)写出E离子的结构示意图：_________。

(4)元素B与D的电负性的大小关系：B________D，C与E的第一电离能的大小关系：C________E。(填>、<、＝)

(5)由这五种元素组成的一种化合物是(写化学式)________。写出该物质的一种主要用途：________。

Answer

1s22s22p63s23p1 > > KAl(SO4)2·12H2O 净水剂

【解析】

A、B、C、D、E五种元素，它们的核电荷数依次增大，且都小于20，B和D处于同主族，它们原子最外层的p能级电子数是s能级电子数的两倍，外围电子排布为ns2np4，则B为O元素、D为S元素；C原子最外层上电子数等于D原子最外层上电子数的一半，最外层电子数为3，且为金属元素，故C为Al元素；A和E属同一族，它们原子的最外层电子排布为ns1，处于IA族，A原子序数小于O元素，E原子序数大于Al元素，则A为H元素、E为K元素，据此进行解答。

根据上述分析可知A是H，B是O，C是Al，D是S，E是K元素。

(1)C是Al元素，基态Al原子的电子排布式是1s22s22p63s23p1；

(2)D为S元素，S原子的最外层含有6个电子，其基态原子的外围电子排布式为：3s23p4，其价电子的轨道表达式为：；

(3)E是19号K元素，K+核外电子排布为2、8、8，所以K+离子的结构示意图为；

(4)同主族元素从上到下元素的电负性逐渐减小，则元素电负性为O>S；元素的金属性越强，其第一电离能就越小，由于元素的金属性K>Al，所以元素第一电离能为Al>K；

(5)由以上分析可知A为H，B为O，C为Al，D为S，E为K，由这五种元素组成的一种化合物是KAl(SO4)2•12H2O，该物质溶于水电离产生的Al3+发生水解反应产生Al(OH)3胶体，Al(OH)3胶体表面积大，吸附力强，能够吸附水中悬浮的固体小颗粒，使之形成沉淀，从而使水澄清，因此具有净水作用，所以KAl(SO4)2•12H2O可作净水剂。