Question

下表列出了核電荷數(shù)為21～25的元素的最高正化合價，回答下列問題：

（1）寫出下列元素基態(tài)原子的核外電子排布式：Sc_____________________、Ti_____________________、V_____________________、Mn____________________。
（2）已知基態(tài)鉻原子的電子排布式是1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹，這并不符合規(guī)則的構(gòu)造原理。人們常常會碰到客觀事實與理論不吻合的問題，當(dāng)你遇到這樣的問題時，你的態(tài)度是_______________。
（3）對比上述五種元素原子的核外電子排布與元素的最高正化合價，你發(fā)現(xiàn)的規(guī)律是_____________________________________；出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因是_________________________。

Answer 1

（1）Sc：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹4s²或[Ar]3d¹4s²  
Ti：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d²4s²或[Ar]3d²4s²
V：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d³4s²或[Ar]3d³4s²
Mn：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s²或[Ar]3d⁵4s²
（2）尊重客觀事實，注重理論適用范圍，掌握特例……
（3）五種元素的最高正化合價數(shù)值等于各元素基態(tài)原子的最外層s電子和次外層d電子數(shù)目之和；能級交錯使d電子也參與了化學(xué)反應(yīng)

試題分析：（1）各元素的基態(tài)原子的核外電子排布式為：
Sc：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹4s²或[Ar]3d¹4s²  
Ti：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d²4s²或[Ar]3d²4s²
V：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d³4s²或[Ar]3d³4s²
Mn：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s²或[Ar]3d⁵4s²；
（2）當(dāng)遇到規(guī)律與實驗事實不同時，我們應(yīng)該要尊重客觀事實，注重理論適用范圍，掌握特例……
（3）對比這五種元素原子的核外電子排布與元素的最高正化合價，可以發(fā)現(xiàn)五種元素的最高正化合價數(shù)值等于各元素基態(tài)原子的最外層s電子和次外層d電子數(shù)目之和，出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因是能級交錯使d電子也參與了化學(xué)反應(yīng)。
點評：本題考查了核外電子排布式的書寫、對待科學(xué)的態(tài)度、能級交叉理論的知識，有一定的開放性，第三題對學(xué)生的要求有點高，總體上該題難度適中。