Question

短周期五种元素 A、B、C、D、E，原子序数依次增大。已知：A 原子的核外电子数与电子层数相等；B 元素原子的核外 p 电子数比 s 电子数少 1 个；C 原子的第一至第四电离能为 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 轨道为全充满或半充满；E 元素的族序数与周期序数的差为 4。

(1)写出 C 单质在 B 单质中燃烧的化学方程式：_______________________________________。

(2)某同学根据题目信息和掌握的知识分析 C 的核外电子排布为该同学所画的轨道式违背了_______________原理（或规则）。

(3)用电子式表示 BA₃ 的形成过程：__________________________。

(4)DE₃ 中心原子杂化方式为_______________，其空间构型为_______________。

Answer

3Mg+N2Mg3N2 能量最低原理 sp3 三角锥

【解析】

短周期五种元素 A、B、C、D、E，原子序数依次增大。已知：A 原子的核外电子数与电子层数相等,则A为H元素；B 元素原子的核外 p 电子数比 s 电子数少 1 个,核外电子排布式为1s22s22p3，则B为N元素；C 原子的第一至第四电离能为 I1＝738 kJ·mol-1，I2＝1 451 kJ·mol-1，I3＝7 733 kJ·mol-1，I4＝10 540 kJ·mol-1，第三电离能剧增，原子最外层有2个电子，原子序数大于N元素，故C为Mg；D 原子核外所有 p 轨道为全充满或半充满，处于VA族，原子序数大于Mg，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。

（1）C为Mg，C单质在N2单质中燃烧生成氮化镁，化学方程式：3Mg+N2Mg3N2 。故答案为：3Mg+N2Mg3N2 ；

（2）某同学根据题目信息和掌握的知识分析 C 的核外电子排布为该同学所画的电子排布图中3s能级未填充满，就填充能量更高的3p能级，违背了能量最低原理原理（或规则）。故答案为：能量最低原理；

（3）N最外层5个电子，与3个H原子形成三个共价键，达到8电子稳定结构，用电子式表示 NH3 的形成过程：。故答案为：；

（4）PCl3中心原子P原子成3个σ键，P原子价层电子对是为3+=4，含有1对孤对电子对，杂化轨道数为4，DE3 中心原子杂化方式为sp3，其空间构型为三角锥。故答案为：sp3；三角锥。