Question

Q、X、Y、Z、W 五种元素的原子序数依次递增，W 为第四周期元素，其余均为短周期主族元素，已知：

①Q原子的最外层电子数是次外层电子数的2 倍

②Y、Z同主族，Y原子价电子排布图为；

③W元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子。

请回答下列问题：

（1）基态Q 原子中，电子运动状态有_____种，电子占据的最高能级符号为_____，该能级含有的轨道数为________

（2）W的元素名称为_____，其基态原子的电子排布式为________

（3）具有相同价电子数和相同原子数的分子或离子具有相同的结构特征，这一原理称为“等电子原理”，五种元素中电负性最强的非金属元素形成的一种单质A 与Y、Z 形成的化合物B 是等电子体物质，A、B分子式分别为______、_______。

（4）Q、X、Y三种元素的第一电离能数值最大的是_____(用元素符号作答)，原因是______________________________

Answer

.6 2p 3 铜元素 [Ar]3d104s1 O3 SO2 N 非金属性越强，第一电离能越大，但由于N原子2p轨道电子半充满为稳定结构，比O原子更难失去电子，N原子的第一电离能最大

【解析】Q原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍，即Q为C，根据Y的价电子排布图，推出Y为O，Y和Z属于同主族，则Z为S，W元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子，即W为Cu，原子序数依次增大，则X为N，（1）考查电子运动状态、能级、原子轨道，Q为C，核外有6个电子，即核外有6种运动状态不同的电子，电子占据的最高能级符号是2p，p能级有3个原子轨道；（2）考查电子排布式的书写，W为铜元素，电子排布式为 [Ar]3d104s1或1s22s22p63s23p63d104s1；（3）考查等电子体，五种元素种电负性最强的元素是O，O形成的单质为O2、O3，Y和Z形成的化合物是SO2、SO3，O3和SO2互为等电子体，因此A为O3，B为SO2；（4）同周期从左向右，第一电离能增大，但IIA>IIIA，VA>VIA，因此有N>O>C，原因是：非金属性越强，第一电离能越大，但由于N原子2p轨道电子半充满为稳定结构，比O原子更难失去电子，N原子的第一电离能最大。