Question

原子序数依次增大的A、B、C、D、E、F、G七种元素。其中A的原子有5种不同运动状态的电子；B的基态原子有3个不同的能级，各能级中的电子数相等；D的基态原子2p能级上的未成对电子数与B原子的相同；E为它所在周期中原子半径最大的主族元素；F和D位于同一主族，G的原子序数为29。

(1)基态G原子的价电子排布式为__。

(2)元素B、C的简单气态氢化物的沸点较高的是__(用化学式表示)。

(3)A晶体熔点为2300℃，则其为__晶体。

(4)GD在加热条件下容易转化为G₂D，从原子结构的角度解释原因__。

(5)G与一定浓度的硝酸和硫酸的混合酸反应，生成的盐只有硫酸盐，为将生成的两种气体(气体相对分子质量均小于50)完全转化为最高价含氧酸盐，消耗了1molO₂和1L2.2mol/LNaOH溶液。则两种气体的分子式及物质的量分别为__，生成硫酸铜物质的量为__。

Answer

3d104s1 NH3 原子 Cu2+外围电子排布为3d9，而Cu+外围电子3d10为全充满稳定状态，所以Cu2O更稳定 0.9molNO、1.3molNO2 2mol

【解析】

其中A的原子有5种不同运动状态的电子，则A原子核外有5个电子，所以A为硼(B)元素；B的基态原子有3个不同的能级，各能级中的电子数相等，则其核外电子排布应为1s22s22p2，所以B为碳(C)元素；D的基态原子2p能级上的未成对电子数与B原子的相同，则D原子的核外电子排布式为1s22s22p4，所以D为氧(O)元素，C位于碳和氧之间，所以C为氮(N)元素；G的原子序数为29，则G为铜(Cu)元素；F和D位于同一主族，且原子序数小于铜，则F为硫(S)元素；E为它所在周期中原子半径最大的主族元素，且原子序数小于硫大于氧，则E为钠(Na)元素。

(1)G为Cu，基态铜原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s1，所以价电子排布式为3d104s1；

(2)元素B、C分别为C元素和N元素，简单气态氢化物分别为CH4和NH3，由于NH3分子之间存在氢键，所以NH3的沸点较高；

(3)元素A为硼，硼晶体熔点很高，应为原子晶体；

(4)GD为CuO，加热条件下容易转化为Cu2O；Cu2+外围电子排布为3d9，而Cu+外围电子3d10为全充满稳定状态，所以Cu2O更稳定，CuO在加热条件下容易转化为Cu2O；

(5)同时产生两种气体，气体相对分子质量均小于50，根据N元素的价态变化规律和硝酸与铜反应的规律不妨设两种气体为NO和NO2；消耗1L2.2mol/LNaOH溶液，则根据元素守恒可知生成的n[Na(NO3)]=2.2mol，则n(NO)+ n(NO2)=2.2mol，根据电子守恒可知3n(NO)+ n(NO2)=4n(O2)=4mol，联立解得n(NO)=0.9mol，n(NO2)=1.3mol，可以得出合理解，故假设成立，两种气体分别为NO和NO2，物质的量分别为0.9mol、1.3mol；

Cu与一定浓度的硝酸和硫酸的混合酸反应生成的盐只有CuSO4，根据题意可知硝酸被铜还原后的产物又被氧气氧化生成了硝酸根，则根据电子守恒可知n(CuSO4)=2n(O2)=2mol；