Question

【題目】A、B、C、D、E、F、G是前四周期（除稀有氣體）原子序數依次增大的七種元素，A的原子核外電子只有一種運動狀態；B、C的價電子層中未成對電子數都是2；D、E、F同周期；E核外的s、p能級的電子總數相等；F與E同周期且第一電離能比E小；G的+1價離子（G+）的各層電子全充滿。回答問題：

（1）寫出E的基態原子的電子排布式___________。

（2）含有元素D的鹽的焰色反應為____色，許多金屬形成的鹽都可以發生焰色反應，其原因是__________________________________________。

（3）由元素A、B、F組成的原子個數比9 : 3 : 1的一種物質，分子中含三個相同的原子團，其結構簡式為____________________，該物質遇水爆炸，生成白色沉淀和無色氣體，反應的化學方程式為____________________。

（4）G與C可形成化合物GC和G2C，已知GC在加熱條件下易轉化為G2C，試從原子結構的角度解釋發生轉化的原因________________________。

（5）G與氮元素形成的某種化合物的晶胞結構如下圖所示，則該化合物的化學式為__________，氮原子的配位數為__________。若晶體密度為a g·cm-3，則G原子與氮原子最近的距離為__________pm（寫出數學表達式，阿伏加德羅常數的值用NA表示）。

Answer 1

【答案】 1s22s22p63s2 黃 電子由較高能級躍遷到較低能級時，以光的形式釋放能量 Al(CH3)3 Al(CH3)3 +3H2O === Al(OH)3↓+3CH4↑ Cu2+離子外圍電子排布式為3d9，而Cu+離子外圍電子排布式為3d10，為全滿穩定狀態，所以Cu2O比CuO穩定 Cu3N 6

【解析】試題分析：本題考查元素的推斷，原子核外電子排布式的書寫、原子光譜、晶胞的分析和計算，方程式的書寫。A的原子核外電子只有一種運動狀態，A為H元素；B、C的價電子層中未成對電子數都是2，B、C的價層電子排布式為ns2np2或ns2np4，E核外的s、p能級的電子總數相等，E可能為O或Mg，A、B、C、D、E的原子序數依次增大，則B為C元素，C為O元素，E為Mg元素；D、E、F同周期，D、E、F的原子序數依次增大，F的第一電離能比E小，則D為Na元素，F為Al元素；G的原子序數大于F，G的+1價離子的各層電子全充滿，G為Cu元素。

（1）E為Mg元素，Mg原子核外有12個電子，根據構造原理，Mg的基態原子核外電子排布式為1s22s22p63s2。

（2）D為Na元素，含有Na元素的鹽的焰色反應為黃色。許多金屬形成的鹽可以發生焰色反應的原因是：電子由較高能級躍遷到較低能級時，以光的形式釋放能量。

（3）A、B、F依次為H、C、Al元素，由A、B、F組成的原子個數比為9:3:1的一種物質，分子中含三個相同的原子團，其結構簡式為Al（CH3）3。Al（CH3）3遇水爆炸，發生水解反應生成白色Al（OH）3沉淀和無色CH4氣體，反應的化學方程式為Al（CH3）3+3H2O=Al（OH）3↓+3CH4↑。

（4）G為Cu元素，C為O元素，G與C形成的兩種化合物為CuO和Cu2O，CuO中陽離子為Cu2+，Cu2O中陽離子為Cu+，Cu2+離子外圍電子排布式為3d9，而Cu+離子外圍電子排布式為3d10，為全滿穩定狀態，Cu2O比CuO穩定，所以在加熱條件下CuO易轉化為更穩定的Cu2O。

（5）用“均攤法”，晶胞中含N：8=1，含Cu：12=3，該化合物的化學式為Cu3N。根據晶胞N原子周圍等距離最近的Cu原子有6個，氮原子的配位數為6。1mol晶體的質量為206g，1mol晶體的體積為cm3；設晶胞的邊長為x，晶胞的體積為x3，1mol晶體的體積為x3NA，則x3NA=cm3，x=cm，Cu原子與N原子的最近距離為=cm=1010pm。