Question

A、B、C、D、E、F、G是前四周期（除稀有气体）原子序数依次增大的七种元素，A的原子核外电子只有一种运动状态；B、C的价电子层中未成对电子数都是2；D、E、F同周期；E核外的s、p能级的电子总数相等；F与E同周期且第一电离能比E小；G的+1价离子（G⁺）的各层电子全充满。回答问题：

（1）写出E的基态原子的电子排布式___________。           

（2）含有元素D的盐的焰色反应为____色，许多金属形成的盐都可以发生焰色反应，其原因是__________________________________________。

（3）由元素A、B、F组成的原子个数比9 : 3 : 1的一种物质，分子中含三个相同的原子团，其结构简式为____________________，该物质遇水爆炸，生成白色沉淀和无色气体，反应的化学方程式为____________________。   

（4）G与C可形成化合物GC和G₂C，已知GC在加热条件下易转化为G₂C，试从原子结构的角度解释发生转化的原因________________________。

（5）G与氮元素形成的某种化合物的晶胞结构如下图所示，则该化合物的化学式为__________，氮原子的配位数为__________。若晶体密度为a g·cm^-3，则G原子与氮原子最近的距离为__________pm（写出数学表达式，阿伏加德罗常数的值用N_A表示）。

Answer

1s22s22p63s2 黄 电子由较高能级跃迁到较低能级时，以光的形式释放能量 Al(CH3)3 Al(CH3)3 +3H2O === Al(OH)3↓+3CH4↑ Cu2+离子外围电子排布式为3d9，而Cu+离子外围电子排布式为3d10，为全满稳定状态，所以Cu2O比CuO稳定 Cu3N 6

【解析】试题分析：本题考查元素的推断，原子核外电子排布式的书写、原子光谱、晶胞的分析和计算，方程式的书写。A的原子核外电子只有一种运动状态，A为H元素；B、C的价电子层中未成对电子数都是2，B、C的价层电子排布式为ns2np2或ns2np4，E核外的s、p能级的电子总数相等，E可能为O或Mg，A、B、C、D、E的原子序数依次增大，则B为C元素，C为O元素，E为Mg元素；D、E、F同周期，D、E、F的原子序数依次增大，F的第一电离能比E小，则D为Na元素，F为Al元素；G的原子序数大于F，G的+1价离子的各层电子全充满，G为Cu元素。

（1）E为Mg元素，Mg原子核外有12个电子，根据构造原理，Mg的基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s2。

（2）D为Na元素，含有Na元素的盐的焰色反应为黄色。许多金属形成的盐可以发生焰色反应的原因是：电子由较高能级跃迁到较低能级时，以光的形式释放能量。

（3）A、B、F依次为H、C、Al元素，由A、B、F组成的原子个数比为9:3:1的一种物质，分子中含三个相同的原子团，其结构简式为Al（CH3）3。Al（CH3）3遇水爆炸，发生水解反应生成白色Al（OH）3沉淀和无色CH4气体，反应的化学方程式为Al（CH3）3+3H2O=Al（OH）3↓+3CH4↑。

（4）G为Cu元素，C为O元素，G与C形成的两种化合物为CuO和Cu2O，CuO中阳离子为Cu2+，Cu2O中阳离子为Cu+，Cu2+离子外围电子排布式为3d9，而Cu+离子外围电子排布式为3d10，为全满稳定状态，Cu2O比CuO稳定，所以在加热条件下CuO易转化为更稳定的Cu2O。

（5）用“均摊法”，晶胞中含N：8=1，含Cu：12=3，该化合物的化学式为Cu3N。根据晶胞N原子周围等距离最近的Cu原子有6个，氮原子的配位数为6。1mol晶体的质量为206g，1mol晶体的体积为cm3；设晶胞的边长为x，晶胞的体积为x3，1mol晶体的体积为x3NA，则x3NA=cm3，x=cm，Cu原子与N原子的最近距离为=cm=1010pm。