(共32张PPT)
第1章
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阶段重点突破练(一)
一、原子结构及核外电子运动状态
1.某基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2,下列说法不正确的是
A.该元素原子中共有25个电子
B.该元素原子核外有4个电子层
C.该元素原子最外层共有2个电子
D.该元素原子M电子层共有8个电子
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从电子排布式看,该原子最高能级为4s能级,故有4个电子层,最外层有2个电子,B、C正确;
各能级的电子数之和为25,A正确;
M电子层电子排布为3s23p63d5,故该层电子数为13,D错误。
2.下列有关原子轨道的能量说法正确的是
A.多电子原子中,原子轨道的能量高低总是遵循ns
C.同一原子中,原子轨道形状相同的能级的能量一定相同
D.多电子原子中,每个电子层上电子的能量一定不同
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同一原子中,不同电子层s轨道形状相同,但能量不同,电子层数越大其能量越高,如E(1s)
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3.下列有关原子核外电子排布的表达中错误的是
A.F-的结构示意图:
B.基态磷原子的核外电子排布的轨道表示式:
C.基态铬原子的核外电子排布式:1s22s22p63s23p63d54s1
D.基态Fe2+的价电子排布式:3d44s2
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氟离子核内9个质子,核外10个电子,结构示意图为 ,故A正确;
基态铁原子价电子排布式为3d64s2,则Fe2+的价电子排布式为3d6,故D
错误。
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4.基态钠原子中不同空间运动状态的电子有
A.11种 B.6种
C.4种 D.1种
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基态钠原子的电子排布式为1s22s22p63s1,有电子填充的轨道的个数=1+1+3+1=6,则不同空间运动状态的电子有6种。
5.(2024·开封高二月考)通常情况下,原子核外p、d能级等原子轨道上电子排布为“全空”“半充满”“全充满”的时候更加稳定,称为洪特规则的特例,下列事实能作为这个规则的证据的是
①基态He原子的电子排布式为1s2,基态H原子的电子排布式为1s1 ②Fe2+容易失电子转变为Fe3+,表现出较强的还原性 ③基态Cu原子的电子排布式是[Ar]3d104s1而不是[Ar]3d94s2 ④某种激发态碳原子的电子排布式是1s22s12p3而不是1s22s22p2
A.①② B.②③
C.③④ D.①②③④
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基态He原子的电子排布式为1s2,基态H原子的电子排布式为1s1,不符合洪特规则的特例,①不选;
Fe2+的价电子排布为3d6,而Fe3+的价电子排布为3d5,3d5达到半充满状态,比较稳定,所以Fe2+容易失电子转变为Fe3+,表现出较强的还原性,②选;
基态Cu原子的电子排布式为[Ar]3d104s1,3d轨道达到全充满状态,比较稳定,所以电子排布式为[Ar]3d104s1而不是[Ar]3d94s2,③选;
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激发态是指处于基态的电子获得能量进入能量较高的电子层,则某种激发态碳(C)原子电子排布式为1s22s12p3而不是1s22s22p2,不符合洪特规则的特例,④不选。
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二、核外电子排布与元素周期表
6.原子序数在前36号的某原子最外层电子排布式为ns1,则该原子在元素周期表中不可能位于
A.ⅠA族 B.ⅥB族
C.Ⅷ族 D.ⅠB族
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ⅠA族元素最外层电子排布式为ns1,ⅥB族的Cr元素最外层电子排布式为4s1;Ⅷ族的Fe、Co、Ni元素最外层电子排布式都为4s2;ⅠB族的Cu元素最外层电子排布式为4s1。
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7.某元素原子的最外层电子数为2,价电子数为5,并且是同族中原子序数最小的元素,下列关于该元素的叙述不正确的是
A.该元素为过渡元素
B.该元素处于元素周期表中第4周期ⅡA族
C.该元素位于元素周期表的d区
D.该元素基态原子的电子排布式为[Ar]3d34s2
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根据该元素原子的最外层电子数为2,价电子数为5,可知其价电子排布式为(n-1)d3ns2。又知该元素是同族中原子序数最小的元素,则该元素处于第4周期,其价电子排布式为3d34s2,应为过渡元素,处于第4周期ⅤB族,位于元素周期表的d区。
8.第4周期中,基态原子的最外层有两个电子的元素有
A.3种 B.6种
C.9种 D.12种
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第4周期中满足基态原子的最外层电子数为2的元素有Ca、Sc、Ti、V、Mn、Fe、Co、Ni、Zn,共有9种元素。
9.X、Y、Z、W均为短周期主族元素,它们在元素周期表中的相对位置如图所示,下列说法正确的是
A.Y的价电子排布式是ns2np5
B.四种元素所形成的最简单氢化物中,最稳定的可能是Y的氢化物
C.Y、Z之间可形成离子化合物
D.X、Z、W的最高价氧化物所对应的水化物不可能均是强酸
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根据X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置可知,
Y可能为C、N、O,Y、Z同主族,且为短周期元素,
二者不可能形成离子化合物,故C错误;
当X、Z、W分别为N、S、Cl时,对应最高价含氧酸分别为硝酸、硫酸和高氯酸,都是强酸,故D错误。
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10.元素X、Y、Z、W在周期表中的相对位置如图所示,已知W元素原子的价电子排布式为ns2npn+1,且最外层为M层。下列说法错误的是
A.W元素原子的价电子排布式为3s23p4
B.Y元素在元素周期表的第4周期ⅤA族
C.X基态原子核外电子排布式为1s22s22p4
D.Z元素原子的核外电子排布式为
1s22s22p63s23p63d104s24p2
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X
Y W
Z
W元素原子的价电子排布式为ns2n,且最外层为
M层,可知n=3,核外电子排布式为1s22s22p63s23p4,
W为S元素;由X、Y、Z、W在元素周期表中的相对
位置可知,X为O元素、Y为P元素、Z为Ge元素。W
为S元素,最外层电子数为6,价电子排布式为3s23p4,故A正确;
Y为P元素,在元素周期表的第3周期ⅤA族,故B错误;
X为O元素,核外电子排布式为1s22s22p4,故C正确;
Z为Ge元素,原子序数为32,核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2,故D正确。
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X
Y W
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11.某化学学习小组在学习元素周期表和周期的划分时提出以下观点:
①周期表的形成是由原子的结构决定的;
②元素周期表中ⅠA族元素统称为碱金属元素;
③每一周期元素基态原子价电子排布均是从ns1开始至ns2np6结束;
④元素周期表的每一周期元素的种类均相同;
⑤基态原子核外电子排布式为1s22s22p3和1s22s22p63s23p3的两元素位于同一周期;
⑥周期数越大,该周期所含金属元素一般越多。
你认为正确的是
A.①⑥ B.①②③⑤⑥ C.①④⑥ D.②③⑤
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元素周期表的形成原因是原子核外电子排布呈周期性变化,①正确;ⅠA族元素除氢元素外称为碱金属元素,②错误;
第1周期元素原子价电子排布从1s1开始到1s2结束,③错误;
随着周期数的增多,元素种类有增多的趋势,④错误;
基态原子核外电子排布式为1s22s22p3的元素位于第2周期,而基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p3的元素位于第3周期,⑤错误;
元素周期表中,随着周期数的增大,该周期所含金属元素的种数一般逐渐增多,⑥正确。
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12.下列元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性最强的是
A.L层p轨道只填了2个电子的元素
B.价电子排布式为3s23p2的元素
C.第3周期有7个价电子的元素
D.3p轨道电子半充满的元素
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A项中元素为C,B项中元素为Si,C项中元素为Cl,D项中元素为P。元素的最高价氧化物对应水化物的酸性:HClO4>H3PO4>H2CO3>
H2SiO3。
13.已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42。X元素基态原子的4p轨道上有3个未成对电子,Y元素基态原子的2p轨道上有2个未成对电子。X与Y可形成化合物X2Y3,Z元素可以形成-1价离子,下列说法正确的是
A.X元素基态原子的核外电子排布式为[Ar]4s24p3
B.X元素是第4周期ⅥA族元素
C.Y元素基态原子的核外电子排布式为1s22s22p6
D.Z元素是非金属元素
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X元素基态原子的4p轨道上有3个未成对电子,所以X是砷元素;Y元素基态原子的2p轨道上有2个未成对电子,所以Y是碳元素或氧元素,X与Y可形成化合物X2Y3,所以Y是氧元素;X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42,所以Z是氢元素。X元素基态原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s24p3,故A错误;
X元素是第4周期ⅤA族元素,故B错误;
Y元素基态原子的核外电子排布式为1s22s22p4,故C错误;
H元素为非金属元素,故D正确。
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三、综合强化
14.(1)(2024·江西1月适应性测试)锡的原子序数为50,其价电子排布式为 ,在元素周期表中位于 区。
(2)[2023·全国乙卷,35(1)节选]基态Fe原子的价电子排布式为 。
(3)[2022·全国甲卷,35(1)]基态F原子的价电子排布图(轨道表示式)为
。
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5s25p2
p
3d64s2
F为第9号元素,其电子排布式为1s22s22p5,则其价电子轨道表示式为
。
(4)[2021·山东,16(1)]基态F原子核外电子的运动状态有 种。
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基态F原子共有9个核外电子,则每个电子都有对应的轨道和自旋状态,所以核外电子的运动状态有9种。
15.(2023·广州期中)(1)某元素原子的价电子排布为3s23p1,该元素的符号为 。
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Al
元素价电子排布为3s23p1,为主族元素,为Al。
(2)某元素+3价离子的3d轨道半充满,该元素的符号为 。
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Fe
元素+3价离子的3d轨道半充满,该离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5,故原子的核电荷数为23+3=26,为Fe元素。
(3)A元素的负二价离子和B元素的正二价离子的电子层结构都与氩相同,A和B形成的化合物的化学式为 。
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CaS
A元素的负二价离子和B元素的正二价离子的电子层结构都与氩相同,核外电子数均为18,A原子序数为16,B原子序数为20,A为S,B为Ca,A和B形成的化合物为CaS。
(4)三种常见元素原子的结构信息如表所示,试回答下列问题。
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元素 A B C
结构 信息 原子核外有2个电子层,最外层有3个未成对电子 原子核外L层有1对成对的p电子 原子核外M层充满电子,N层有1个未成对的s电子
①写出A、B、C三种元素的元素符号:A ,B ,C 。
②C元素位于元素周期表中 区,C元素原子的价电子排布式为 。
N
O
Cu
ds
3d104s1
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A原子核外有2个电子层,最外层有3个未成对电子,A为N元素;
B原子的L层有1对成对的p电子,价电子排布为2s22p4,为O元素;
C原子核外M层充满电子,N层有1个未成对的s电子,核外电子数为2+8+18+1=29,C为Cu元素,位于第4周期ⅠB族,属于ds区,价电子排布式为3d104s1。作业5 阶段重点突破练(一) [分值:100分]
(选择题1~13题,每小题6分,共78分)
一、原子结构及核外电子运动状态
1.某基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2,下列说法不正确的是 ( )
A.该元素原子中共有25个电子
B.该元素原子核外有4个电子层
C.该元素原子最外层共有2个电子
D.该元素原子M电子层共有8个电子
2.下列有关原子轨道的能量说法正确的是 ( )
A.多电子原子中,原子轨道的能量高低总是遵循ns
C.同一原子中,原子轨道形状相同的能级的能量一定相同
D.多电子原子中,每个电子层上电子的能量一定不同
3.下列有关原子核外电子排布的表达中错误的是 ( )
A.F-的结构示意图:
B.基态磷原子的核外电子排布的轨道表示式:
C.基态铬原子的核外电子排布式:1s22s22p63s23p63d54s1
D.基态Fe2+的价电子排布式:3d44s2
4.基态钠原子中不同空间运动状态的电子有 ( )
A.11种 B.6种
C.4种 D.1种
5.(2024·开封高二月考)通常情况下,原子核外p、d能级等原子轨道上电子排布为“全空”“半充满”“全充满”的时候更加稳定,称为洪特规则的特例,下列事实能作为这个规则的证据的是 ( )
①基态He原子的电子排布式为1s2,基态H原子的电子排布式为1s1 ②Fe2+容易失电子转变为Fe3+,表现出较强的还原性 ③基态Cu原子的电子排布式是[Ar]3d104s1而不是[Ar]3d94s2 ④某种激发态碳原子的电子排布式是1s22s12p3而不是1s22s22p2
A.①② B.②③
C.③④ D.①②③④
二、核外电子排布与元素周期表
6.原子序数在前36号的某原子最外层电子排布式为ns1,则该原子在元素周期表中不可能位于 ( )
A.ⅠA族 B.ⅥB族
C.Ⅷ族 D.ⅠB族
7.某元素原子的最外层电子数为2,价电子数为5,并且是同族中原子序数最小的元素,下列关于该元素的叙述不正确的是 ( )
A.该元素为过渡元素
B.该元素处于元素周期表中第4周期ⅡA族
C.该元素位于元素周期表的d区
D.该元素基态原子的电子排布式为[Ar]3d34s2
8.第4周期中,基态原子的最外层有两个电子的元素有 ( )
A.3种 B.6种
C.9种 D.12种
9.X、Y、Z、W均为短周期主族元素,它们在元素周期表中的相对位置如图所示,下列说法正确的是 ( )
A.Y的价电子排布式是ns2np5
B.四种元素所形成的最简单氢化物中,最稳定的可能是Y的氢化物
C.Y、Z之间可形成离子化合物
D.X、Z、W的最高价氧化物所对应的水化物不可能均是强酸
10.元素X、Y、Z、W在周期表中的相对位置如图所示,已知W元素原子的价电子排布式为ns2npn+1,且最外层为M层。下列说法错误的是 ( )
X
Y W
Z
A.W元素原子的价电子排布式为3s23p4
B.Y元素在元素周期表的第4周期ⅤA族
C.X基态原子核外电子排布式为1s22s22p4
D.Z元素原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2
11.某化学学习小组在学习元素周期表和周期的划分时提出以下观点:
①周期表的形成是由原子的结构决定的;
②元素周期表中ⅠA族元素统称为碱金属元素;
③每一周期元素基态原子价电子排布均是从ns1开始至ns2np6结束;
④元素周期表的每一周期元素的种类均相同;
⑤基态原子核外电子排布式为1s22s22p3和1s22s22p63s23p3的两元素位于同一周期;
⑥周期数越大,该周期所含金属元素一般越多。
你认为正确的是 ( )
A.①⑥ B.①②③⑤⑥
C.①④⑥ D.②③⑤
12.下列元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性最强的是 ( )
A.L层p轨道只填了2个电子的元素
B.价电子排布式为3s23p2的元素
C.第3周期有7个价电子的元素
D.3p轨道电子半充满的元素
13.已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42。X元素基态原子的4p轨道上有3个未成对电子,Y元素基态原子的2p轨道上有2个未成对电子。X与Y可形成化合物X2Y3,Z元素可以形成-1价离子,下列说法正确的是 ( )
A.X元素基态原子的核外电子排布式为[Ar]4s24p3
B.X元素是第4周期ⅥA族元素
C.Y元素基态原子的核外电子排布式为1s22s22p6
D.Z元素是非金属元素
三、综合强化
14.(11分)(1)(2024·江西1月适应性测试)锡的原子序数为50,其价电子排布式为 ,在元素周期表中位于 区。
(2)[2023·全国乙卷,35(1)节选]基态Fe原子的价电子排布式为 。
(3)[2022·全国甲卷,35(1)]基态F原子的价电子排布图(轨道表示式)为 。
(4)[2021·山东,16(1)]基态F原子核外电子的运动状态有 种。
15.(11分)(2023·广州期中)(1)某元素原子的价电子排布为3s23p1,该元素的符号为 。
(2)某元素+3价离子的3d轨道半充满,该元素的符号为 。
(3)A元素的负二价离子和B元素的正二价离子的电子层结构都与氩相同,A和B形成的化合物的化学式为 。
(4)三种常见元素原子的结构信息如表所示,试回答下列问题。
元素 A B C
结构 信息 原子核外有2个电子层,最外层有3个未成对电子 原子核外L层有1对成对的p电子 原子核外M层充满电子,N层有1个未成对的s电子
①写出A、B、C三种元素的元素符号:A ,B ,C 。
②C元素位于元素周期表中 区,C元素原子的价电子排布式为 。
答案精析
1.D [从电子排布式看,该原子最高能级为4s能级,故有4个电子层,最外层有2个电子,B、C正确;各能级的电子数之和为25,A正确;M电子层电子排布为3s23p63d5,故该层电子数为13,D错误。]
2.A [同一原子中,不同电子层s轨道形状相同,但能量不同,电子层数越大其能量越高,如E(1s)
4.B [基态钠原子的电子排布式为1s22s22p63s1,有电子填充的轨道的个数=1+1+3+1=6,则不同空间运动状态的电子有6种。]
5.B [基态He原子的电子排布式为1s2,基态H原子的电子排布式为1s1,不符合洪特规则的特例,①不选;Fe2+的价电子排布为3d6,而Fe3+的价电子排布为3d5,3d5达到半充满状态,比较稳定,所以Fe2+容易失电子转变为Fe3+,表现出较强的还原性,②选;基态Cu原子的电子排布式为[Ar]3d104s1,3d轨道达到全充满状态,比较稳定,所以电子排布式为[Ar]3d104s1而不是[Ar]3d94s2,③选;激发态是指处于基态的电子获得能量进入能量较高的电子层,则某种激发态碳(C)原子电子排布式为1s22s12p3而不是1s22s22p2,不符合洪特规则的特例,④不选。]
6.C [ⅠA族元素最外层电子排布式为ns1,ⅥB族的Cr元素最外层电子排布式为4s1;Ⅷ族的Fe、Co、Ni元素最外层电子排布式都为4s2;ⅠB族的Cu元素最外层电子排布式为4s1。]
7.B [根据该元素原子的最外层电子数为2,价电子数为5,可知其价电子排布式为(n-1)d3ns2。又知该元素是同族中原子序数最小的元素,则该元素处于第4周期,其价电子排布式为3d34s2,应为过渡元素,处于第4周期ⅤB族,位于元素周期表的d区。]
8.C [第4周期中满足基态原子的最外层电子数为2的元素有Ca、Sc、Ti、V、Mn、Fe、Co、Ni、Zn,共有9种元素。]
9.B [根据X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置可知,Y可能为C、N、O,Y、Z同主族,且为短周期元素,二者不可能形成离子化合物,故C错误;当X、Z、W分别为N、S、Cl时,对应最高价含氧酸分别为硝酸、硫酸和高氯酸,都是强酸,故D错误。]
10.B [W元素原子的价电子排布式为ns2n,且最外层为M层,可知n=3,核外电子排布式为1s22s22p63s23p4,W为S元素;由X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置可知,X为O元素、Y为P元素、Z为Ge元素。W为S元素,最外层电子数为6,价电子排布式为3s23p4,故A正确;Y为P元素,在元素周期表的第3周期ⅤA族,故B错误;X为O元素,核外电子排布式为1s22s22p4,故C正确;Z为Ge元素,原子序数为32,核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2,故D正确。]
11.A [元素周期表的形成原因是原子核外电子排布呈周期性变化,①正确;ⅠA族元素除氢元素外称为碱金属元素,②错误;第1周期元素原子价电子排布从1s1开始到1s2结束,③错误;随着周期数的增多,元素种类有增多的趋势,④错误;基态原子核外电子排布式为1s22s22p3的元素位于第2周期,而基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p3的元素位于第3周期,⑤错误;元素周期表中,随着周期数的增大,该周期所含金属元素的种数一般逐渐增多,⑥正确。]
12.C [A项中元素为C,B项中元素为Si,C项中元素为Cl,D项中元素为P。元素的最高价氧化物对应水化物的酸性:HClO4>H3PO4>H2CO3>H2SiO3。]
13.D [X元素基态原子的4p轨道上有3个未成对电子,所以X是砷元素;Y元素基态原子的2p轨道上有2个未成对电子,所以Y是碳元素或氧元素,X与Y可形成化合物X2Y3,所以Y是氧元素;X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42,所以Z是氢元素。X元素基态原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s24p3,故A错误;X元素是第4周期ⅤA族元素,故B错误;Y元素基态原子的核外电子排布式为1s22s22p4,故C错误;H元素为非金属元素,故D正确。]
14.(1)5s25p2 p (2) 3d64s2
(3)
(4)9
解析 (3)F为第9号元素,其电子排布式为1s22s22p5,则其价电子轨道表示式为。(4)基态F原子共有9个核外电子,则每个电子都有对应的轨道和自旋状态,所以核外电子的运动状态有9种。
15.(1)Al (2)Fe (3)CaS (4)①N O Cu ②ds 3d104s1
解析 (1)元素价电子排布为3s23p1,为主族元素,为Al。(2)元素+3价离子的3d轨道半充满,该离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5,故原子的核电荷数为23+3=26,为Fe元素。(3)A元素的负二价离子和B元素的正二价离子的电子层结构都与氩相同,核外电子数均为18,A原子序数为16,B原子序数为20,A为S,B为Ca,A和B形成的化合物为CaS。(4)A原子核外有2个电子层,最外层有3个未成对电子,A为N元素;B原子的L层有1对成对的p电子,价电子排布为2s22p4,为O元素;C原子核外M层充满电子,N层有1个未成对的s电子,核外电子数为2+8+18+1=29,C为Cu元素,位于第4周期ⅠB族,属于ds区,价电子排布式为3d104s1。