已知A、B、C、D、E為週期表前四周期原子序數依次增大的五種元素。其中A的基態原子的電子佔據2個電子層且原子中...

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問題詳情：

已知A、B、C、D、E為週期表前四周期原子序數依次增大的五種元素。其中A的基態原子的電子佔據2個電子層且原子中成對電子數是未成對電子數的2倍，它的一種單質是天然存在硬度最大的物質；C的基態原子2p能級上的未成對電子數與A原子的相同；D和C位於同一主族，E3+ 離子3d軌道半充滿。

(1)E在元素週期表的位置：______________________。

(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*化物極易溶於水，原因是_____________________。

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

(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)從原子結構的角度解釋E3+比E2+穩定的原因________________________________。

【回答】

【*】 (1). 第4週期Ⅷ族 (2). N>O>C (3). 都是極*分子相似相溶，NH3分子與水分子間存在*鍵 (4). 平面正三角形 (5). N2O (6). Fe2+價電子排布為3d6，Fe3+價電子排布為3d5 ，Fe3+3d軌道半充滿能量較低較穩定

【解析】

【分析】

A、B、C、D、E為週期表前四周期原子序數依次增大的五種元素。其中A的基態原子的電子佔據2個電子層且原子中成對電子數是未成對電子數的2倍，則電子排布式為1s22s22p2，A為碳元素；C的基態原子2p能級上的未成對電子數與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位於同一主族，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。據此分析解答。

【詳解】根據上述分析，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，在元素週期表中位於第4週期Ⅷ族，故*為：第4週期Ⅷ族；

(2) 同一週期，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於相鄰元素。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*為：N>O>C；

(3) B為氮元素，B的簡單氣態*化物為氨氣，氨氣和水分子均為極*分子，且NH3分子與水分子間存在*鍵，導致極易溶於水，故*為：都是極*分子相似相溶，NH3分子與水分子間存在*鍵；

(4)元素C與D所形成的高價化合物為SO3，分子中的S原子的價層電子對數=3+=3，採用sp2雜化，立體構型為平面正三角形，故*為：平面正三角形。