Question

【題目】已知A、B、C、D、E為周期表前四周期原子序數(shù)依次增大的五種元素。其中A的基態(tài)原子的電子占據(jù)2個電子層且原子中成對電子數(shù)是未成對電子數(shù)的2倍，它的一種單質(zhì)是天然存在硬度最大的物質(zhì)；C的基態(tài)原子2p能級上的未成對電子數(shù)與A原子的相同；D和C位于同一主族，E3+ 離子3d軌道半充滿。

(1)E在元素周期表的位置：______________________。

(2)在A、B、C三種元素中，第一電離能由大到小的順序是___________（用元素符號回答）。

(3)元素B的簡單氣態(tài)氫化物極易溶于水，原因是_____________________。

(4)元素C與D所形成的高價(jià)化合物分子的立體構(gòu)型為___________________。

(5)化合物X是元素A和C形成的三原子分子，與其互為等電子體的微粒有__________。（只寫一個）

(6)從原子結(jié)構(gòu)的角度解釋E3+比E2+穩(wěn)定的原因________________________________。

Answer 1

【答案】第4周期Ⅷ族 N>O>C 都是極性分子相似相溶，NH3分子與水分子間存在氫鍵 平面正三角形 N2O Fe2+價(jià)電子排布為3d6，F(xiàn)e3+價(jià)電子排布為3d5 ，F(xiàn)e3+3d軌道半充滿能量較低較穩(wěn)定

【解析】

A、B、C、D、E為周期表前四周期原子序數(shù)依次增大的五種元素。其中A的基態(tài)原子的電子占據(jù)2個電子層且原子中成對電子數(shù)是未成對電子數(shù)的2倍，則電子排布式為1s22s22p2，A為碳元素；C的基態(tài)原子2p能級上的未成對電子數(shù)與A原子的相同，電子排布式為1s22s22p4，C為氧元素，則B為氮元素；D和C位于同一主族，D為硫元素；E3+ 離子3d軌道半充滿，電子排布式為1s22s22p63s23p63d5，則E為26號元素，為鐵元素。據(jù)此分析解答。

根據(jù)上述分析，A為碳元素，B為氮元素，C為氧元素，D為硫元素，E為鐵元素。

(1) E為鐵元素，為26號元素，在元素周期表中位于第4周期Ⅷ族，故答案為：第4周期Ⅷ族；

(2) 同一周期，從左到右，元素的第一電離能呈增大趨勢，但第IIA族、第VA族元素的第一電離能大于相鄰元素。在A、B、C三種元素中，第一電離能由大到小的順序是N>O>C，故答案為：N>O>C；

(3) B為氮元素，B的簡單氣態(tài)氫化物為氨氣，氨氣和水分子均為極性分子，且NH3分子與水分子間存在氫鍵，導(dǎo)致極易溶于水，故答案為：都是極性分子相似相溶，NH3分子與水分子間存在氫鍵；

(4)元素C與D所形成的高價(jià)化合物為SO3，分子中的S原子的價(jià)層電子對數(shù)=3+=3，采用sp2雜化，立體構(gòu)型為平面正三角形，故答案為：平面正三角形。

(5)化合物X是元素A和C形成的三原子分子，則X為CO2，含有3個原子，價(jià)電子數(shù)為16個，與其互為等電子體的微粒有N2O、CS2等，故答案為：N2O(或CS2)；

(6)Fe2+價(jià)電子排布為3d6，Fe3+價(jià)電子排布為3d5 ，Fe3+3d軌道半充滿能量較低較穩(wěn)定，因此Fe3+比Fe2+穩(wěn)定，故答案為：Fe2+價(jià)電子排布為3d6，Fe3+價(jià)電子排布為3d5 ，Fe3+3d軌道半充滿能量較低較穩(wěn)定。