Question

【題目】回答下列問題：

（1）碳原子的核外電子排布式為____________。與碳同周期的非金屬元素N的第一電離能大于O的第一電離能，原因是_________________。

（2）A、B均為短周期金屬元素。依據(jù)下表數(shù)據(jù)，寫出B原子的電子排布式：________。

（3）下表是第三周期部分元素的電離能[單位：eV(電子伏特)]數(shù)據(jù)。

下列說法正確的是________(填字母)。

A．甲的金屬性比乙強 B．乙的化合價為＋1價

C．丙不可能為非金屬元素 D．丁一定為金屬元素

（4）Mn、Fe均為第四周期過渡金屬元素，兩元素的部分電離能數(shù)據(jù)列于下表：

錳元素位于第四周期第ⅦB族。請寫出基態(tài)Mn2＋的價電子排布式：________，比較兩元素的I2、I3可知，氣態(tài)Mn2＋再失去1個電子比氣態(tài)Fe2＋再失去1個電子難，對此你的解釋是_________________________。

Answer 1

【答案】 1s22s22p2 N原子的2p軌道達(dá)到半充滿結(jié)構(gòu)，比較穩(wěn)定 1s22s22p63s2 A 3d5 由Mn2＋轉(zhuǎn)化為Mn3＋時，3d能級由較穩(wěn)定的3d5半充滿狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)椴环�(wěn)定的3d4狀態(tài)需要的能量較多；而Fe2＋轉(zhuǎn)化為Fe3＋時，3d能級由不穩(wěn)定的3d6狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檩^穩(wěn)定的3d5半充滿狀態(tài)需要的能量相對要少

【解析】（1）碳原子的核外電子排布式為：1s22s22p2；N原子的核外電子排布式為：1s22s22p3，O原子核外電子排布式為1s22s22p4，2p軌道半充滿的原子能量低，較穩(wěn)定，所以與碳同周期的非金屬元素N的第一電離能大于O的第一電離能；（2）從表中電離能數(shù)值來看，A、B的第三電離能出現(xiàn)突躍，可見它們是第ⅡA族元素，因A、B均為短周期元素，且B的第一、二電離能均比A的小，故B是鎂。鎂原子的電子排布式為：1s22s22p63s2；（3）甲、乙、丙、丁為第三周期元素，甲元素的第一電離能遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于第二電離能，說明A元素最外層有1個電子，失去1個電子時達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以甲為Na元素；乙元素的第二電離能遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于第三電離能，則乙元素最外層有2個電子，失去兩個電子后達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以乙為Mg元素；丙、丁元素的第一電離、第二電離能、第三電離能相差不大，說明丙元素最外層大于3個電子，丙、丁一定為非金屬元素。A．甲為Na元素，乙為Mg元素，故甲的金屬性比乙強，選項A正確；B．乙為Mg元素，化合價為+2價，選項B錯誤；C、丙、丁一定為非金屬元素，選項C錯誤；D、丙、丁一定為非金屬元素，選項D錯誤。答案選A；（4）Mn的原子序數(shù)為25，失去2個電子變?yōu)镸n2+，則Mn2+基態(tài)的電子排布式可表示為1s22s22p63s23p63d5（或[Ar]3d5），故其價電子排布式為：3d5；由Mn2＋轉(zhuǎn)化為Mn3＋時，3d能級由較穩(wěn)定的3d5半充滿狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)椴环�(wěn)定的3d4狀態(tài)需要的能量較多；而Fe2＋轉(zhuǎn)化為Fe3＋時，3d能級由不穩(wěn)定的3d6狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檩^穩(wěn)定的3d5半充滿狀態(tài)需要的能量相對要少，故氣態(tài)Mn2＋再失去1個電子比氣態(tài)Fe2＋再失去1個電子難。