Question

3．按要求填空
（1）在第二周期中（稀有氣體除外），第一電離能最大的元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖是，第一電離能最小的元素的原子軌道表達(dá)式．
（2）第四周期元素中：4p軌道半充滿(mǎn)的元素是As（填元素符號(hào)），價(jià)電子層中S電子數(shù)與d電子數(shù)相同的元素是鈦（填元素名稱(chēng)）．
（3）中國(guó)古代四大發(fā)明之一--黑火藥，它的爆炸反應(yīng)方程式為：2KNO₃+3C+S$\frac{\underline{\;引爆\;}}{\;}$A+N₂↑+3CO₂↑（已配平）
①除K、S外，上述方程式中出現(xiàn)的元素形成氫化物的穩(wěn)定性從大到小依次為H₂O＞NH₃＞CH₄．
②寫(xiě)出K的基態(tài)電子排布式1S²2S²2P⁶3S²3P⁶4S¹．

Answer 1

分析 （1）同一周期元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而增大，注意同一周期的第ⅡA元素的第一電離能大于第ⅢA族的，第ⅤA族的大于第ⅥA族；
（2）第四周期元素中，4p軌道半充滿(mǎn)說(shuō)明4p軌道中含有3個(gè)電子；根據(jù)核外電子排布規(guī)律，先排4S后排3d，價(jià)電子層中S電子數(shù)與d電子數(shù)相同的元素是鈦；
（3）由化學(xué)方程式為S+2KNO₃+3C→X+N₂↑+3CO₂↑，根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，反應(yīng)前后元素種類(lèi)、原子個(gè)數(shù)相等，則A的化學(xué)式為K₂S，
①同周期元素從左到右元素的非金屬性逐漸增強(qiáng)，對(duì)應(yīng)的氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性逐漸增強(qiáng)；
②處于最低能量的原子叫做基態(tài)原子，基態(tài)電子排布遵循能量最低原理、保里不相容原理和洪特規(guī)則書(shū)寫(xiě)，K為19號(hào)元素．

解答 解：（1）同一周期元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而增大，所以在第二周期中（稀有氣體除外），第一電離能最大的元素F，原子結(jié)構(gòu)示意圖為，第一電離能最小的元素為L(zhǎng)i，原子核外電子排布為1S²2S¹，軌道式為，

故答案為：；；
（2）第四周期元素中，4p軌道半充滿(mǎn)說(shuō)明4p軌道中含有3個(gè)電子，根據(jù)電子排布規(guī)則知，該原子的3d、4s能級(jí)上都充滿(mǎn)電子，所以該基態(tài)原子的核外電子排布式為：[Ar]3d¹⁰4s²4p³，所以為As元素；價(jià)電子層中S電子數(shù)與d電子數(shù)相同，因s軌道最多排2個(gè)電子，且排滿(mǎn)S再排d，所以d電子數(shù)為2，Ti的原子序數(shù)為22，電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d²4s²，符合條件，
故答案為：As；鈦；
（3）由化學(xué)方程式為S+2KNO₃+3C→X+N₂↑+3CO₂↑，根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，反應(yīng)前后元素種類(lèi)、原子個(gè)數(shù)相等，則A的化學(xué)式為K₂S，
①除K、S外，上述方程式中出現(xiàn)的元素有C、N、O，元素C、N、O屬于同一周期元素且原子序數(shù)依次增大，氫化物的穩(wěn)定性從大到小依次為H₂O＞NH₃＞CH₄，
故答案為：H₂O＞NH₃＞CH₄；
②鉀元素為19號(hào)元素，原子核外有19個(gè)電子，所以核外電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s¹，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s¹．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了第一電離能大小的判斷、核外電子排布等知識(shí)，題目難度不大，根據(jù)元素周期律來(lái)分析解答即可，注意同一周期的第ⅡA元素的第一電離能大于第ⅢA族的，第ⅤA族的大于第ⅥA族的．