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元素原子的价电子排布式为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____________，第3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)Q、M、E所形成的简单离子的半径由大到小顺序为____________。

(5)X、Y、Z、Q的电负性由大到小的顺序为__________。

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->O2->F- O>N>C>H

【解析】

X的原子中没有成对电子，X为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基态原子的电子排布式是1s22s22p2，得Y为C元素；由Z元素原子的价电子排布式为nsnnpn＋1，可判断n=2，Z为N元素；Q的基态原子核外成对电子数是成单电子数的3倍知Q为O元素，由E与Q同周期，E的原子序数比Q的原子序数大可判断E为F元素；根据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，且X、Y、Z、Q、E、M、G原子序数依次递增，确定M为S元素；G原子最外电子层只有未成对电子，即最外电子层只有1个电子，其内层所有轨道全部充满，且不是第IA族元素，G的原子序数为2＋8＋18＋1＝29，G为铜元素。

(1)Cu的原子序数为29，基态Cu原子的价电子排布式为3d104s1，Cu的未成对电子数是1，第3周期中含有一个未成对电子的元素有Na、Al、Cl三种元素，但电负性最大的是氯元素；原子轨道中电子排布达到全充满、半充满、全空时原子最稳定，Cu2＋的最外层电子排布为3d9，而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。

(2)Z、Q、M即为N、O、S，N的2p轨道为半充满稳定结构，N的第一电离能大于O的第一电离能，同主族元素从上到下元素的第一电离能减小，所以O的第一电离能大于S的第一电离能，故第一电离能从大到小的顺序为N>O>S。

(3)X与Q形成的化合物的化学式为H2O和H2O2。

(4)Q、M、E所形成的简单离子分别为O2－、S2－、F－，其中S2-有三个电子层半径最大，O2－、F-都只有两个电子层，电子层结构相同时核电荷数越多半径越小，O元素核电荷数是8，F元素的核电荷数是9，因此O2－半径更大，所以半径由大到小顺序为S2－>O2－>F－。

(5)X、Y、Z、Q分别为H、C、N、O，同周期从左到右元素的电负性增大，所以电负性：O>N>C，CH4中C显负价，电负性：C>H，所以电负性由大到小的顺序为：O>N>C>H。