Question

A、B、C、D、E、F、G七种前四周期元素且原子序数依次增大，A原子中各个电子层的电子数目相等，B的基态原子有3个不同的能级且各能级中电子数相等，D的基态原子与B的基态原子的未成对电子数目相同，E与元素C属于同一主族， F²⁺的3d轨道有9个电子，G原子第N电子层有3对成对电子，请回答下列问题：

（1）根据对角线规则，请写出A元素最高价氧化物对应水化物与NaOH反应的离子方程式：      。

（2）F的基态原子电子排布式为              。

（3）C、D、E原子的第一电离能由小到大的顺序为              （用元素符号回答）

（4）已知EG₃分子中E与G之间的共用电子对偏向G，且EG₃分子遇水会猛烈的发生水解反应，请写出EG₃中心原子E的杂化类型是        ， EG₃遇水反应的化学方程式：                 。

（5）向FSO₄(aq)中逐滴加入氨水至过量，会观察到                  现象。后一步反应的离子反应方程式为：              。

Answer

（1）Be(OH)2+2OH－=BeO22－+2H2O

（2）［Ar］3d104s1

（3）P＜O＜N；

（4）sp3；PBr3+H2O=H3PO3+HBr；

（5）先产生蓝色沉淀，后沉淀消失，生成深蓝色透明溶液。Cu(OH)2＋4NH3·H2O＝[Cu(NH3)4]2+＋2OH—＋4H2O 或者Cu(OH)2＋4NH3＝[Cu(NH3)4]2+＋2OH—；

【解析】

试题分析：A、B、C、D、E、F、G七种前四周期元素且原子序数依次增大，A原子中各个电子层的电子数目相等，B的基态原子有3个不同的能级且各能级中电子数相等，则B是C，因此A是Be；D的基态原子与B的基态原子的未成对电子数目相同，E与元素C属于同一主族，这说明D是O，则C是N，E是P；F2+的3d轨道有9个电子，则F是Cu。G原子第N电子层有3对成对电子，所以G是Br。

（1）根据对角线规则Be与Al及其化合物的性质相似，则A元素最高价氧化物对应水化物与NaOH反应的离子方程式为Be(OH)2+2OH－＝BeO22－+2H2O。

（2）F是铜，原子序数是29，根据核外电子排布规律可知基态原子电子排布式为［Ar］3d104s1。

（3）非金属性越强，第一电离能越大，但由于N元素的2p轨道电子处于半充满状态，稳定性强，第一电离能大于相邻元素，因此C、D、E原子的第一电离能由小到大的顺序为P＜O＜N；

（4）已知PBr3分子中P与Br之间的共用电子对偏向Br，这说明溴显－1价，P显＋3价。其中P还一对孤对电子，因此PBr3中心原子P的杂化类型是sp3杂化；PBr3分子遇水会猛烈的发生水解反应，则其水解反应方程式为PBr3+H2O=H3PO3+HBr；

（5）向CuSO4(aq)中逐滴加入氨水至过量，由于铜离子能与氨气形成配位键，则观察到的实验现象是先产生蓝色沉淀，后沉淀消失，生成深蓝色透明溶液，后一步反应的离子反应方程式为Cu(OH)2＋4NH3·H2O＝[Cu(NH3)4]2+＋2OH—＋4H2O 或者Cu(OH)2＋4NH3＝[Cu(NH3)4]2+＋2OH—。

【考点定位】本题主要是考查元素推断、方程式书写、电离能、杂化轨道类型以及配位键等有关判断

【名师点晴】准确推断出元素是解答的关键，难点是第一电离能以及杂化轨道类型判断。气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量，称为第一电离能，其变化规律为：①同周期：第一种元素的第一电离能最小，最后一种元素的第一电离能最大，总体呈现从左至右逐渐增大的变化趋势。②同族元素：从上至下第一电离能逐渐减小。③同种原子：逐级电离能越来越大；④注意全充满和半充满等特殊性。关于杂化轨道类型与分子立体构型之间的关系需要熟练记住：

杂化类型

杂化轨道数目

杂化轨道间夹角

立体构型

实例

sp

2

180°

直线形

BeCl2

sp2

3

120°

平面三角形

BF3

sp3

4

109°28′

四面体形

CH4