Question

现有七种元素，其中A、B、C、D、E为短周期主族元素，F、G为第四周期元素，它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息，回答问题。

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＝738kJ/mol；I2＝1451kJ/mol；I3＝7733kJ/mol；I4＝10540kJ/mol

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是第四周期中未成对电子最多的元素

（1）已知BA₅为离子化合物，写出其电子式_____________。

（2）B基态原子中能量最高的电子，其电子云在空间有_____________个方向，原子轨道呈_____________形。

（3）某同学根据上述信息，推断C基态原子的核外电子排布为，该同学所画的电子排布图违背了_____________。

（4）G位于_____________族_____________区，价电子排布式为____。

（5）DE₃是________分子(填“极性”或“非极性”)，中心原子的杂化方式为_________________，用价层电子对互斥理论推测其空间构型为_________________

（6）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是_____________。

Answer

3 哑铃 泡利原理 第ⅥB d 3d54s1 极性 sp3 三角锥形 焰色反应 电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时，以光的形式释放能量

【解析】

A、B、C、D、E为短周期主族元素，F、G为第四周期元素，它们的原子序数依次增大，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，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，且B是短周期元素，如果B是第三周期元素，则不可能出现p电子比s电子少1，则B为第二周期元素，为N元素；C的原子序数大于B且为短周期元素，根据C的电离能知，C属于第ⅢA族元素，为Al元素；D原子核外所有p轨道全满或半满且为短周期主族元素，原子序数大于C，则D是P元素；E元素的主族序数与周期数的差为4，且E为短周期主族元素，E的原子序数大于D，则E是Cl元素；F是前四周期中电负性最小的元素，即为最活泼的金属元素，为K元素；G是第四周期中未成对电子最多的元素，则为Cr元素，再结合原子的结构和性质分析解答。

(1) NH5为离子化合物，是由NH4+与H-两种粒构成，电子式为：，故答案为：；

(2) B为N元素，核外电子排布式为1s22s22p3，基态原子中能量最高的电子，处于2p能级，有3个电子，其电子云在空间有3个方向，原子轨道呈哑铃形，故答案为：3；哑铃；

(3) C是Al元素，根据构造原理知，其原子核外电子排布图为：，泡利不相容原理是指每个原子轨道最多只能容纳两个自旋状态不同的电子，故答案为：泡利原理；

(4) G为Cr，24号元素，基态原子核外电子排布式为[Ar]3d54s1，则价电子排布式为：3d54s1；位于第四周期第ⅥB族，最后填充的为d电子，为d区元素；故答案为：第ⅥB；d；3d54s1；

(5) PCl3中心原子P原子成3个σ键，P原子价层电子对是为3+1=4，含有1对孤对电子对，杂化轨道数为4，杂化方式为sp3，其空间构型为三角锥，正负电荷的重心不重合，则为极性分子，故答案为：极性；sp3；三角锥；

(6) 钾元素的检验方法为焰色反应，焰色反应的原理是：电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时，以光的形式释放能量，故答案为：焰色反应；电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时，以光的形式释放能量。