Question

6．如表是元素周期表的一部分，表中所列的字母分別代表一種化學元素．試回答下列問題：

（1）元素p為26號元素，請寫出其基態原子的電子排布式1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²．
（2）d與a反應的產物的分子中，中心原子的雜化形式為sp³．
（3）h的單質在空氣中燃燒發出耀眼的白光，請用原子結構的知識解釋發光的原因：電子從能量較高的軌道躍遷到能量較低的軌道時，以光（子）的形式釋放能量．
（4）o、p兩元素的部分電離能數據列于下表：

元素		o	p
電離能kJ•mol-1	I1	717	759
	I2	1 509	1 561
	I3	3 248	2 957

比較兩元素的I₂、I₃可知，氣態o²⁺再失去一個電子比氣態p²⁺再失去一個電子難．對此，你的解釋是Mn²⁺的3d軌道電子排布為半滿狀態，比較穩定．
（5）第三周期8種元素按單質熔點高低的順序如圖所示，其中電負性最大的是2（填下圖中的序號）．

（6）表中所列的某主族元素的電離能情況如圖所示，則該元素是Al（填元素符號）．

Answer 1

分析 根據元素周期表知，a-p各元素分別是H、Li、C、N、O、F、Na、Mg、Al、Si、S、Cl、Ar、K、Mn、Fe，
（1）Fe原子核外電子數為26，根據能量最低原理書寫核外電子排布式；
（2）d與a反應的產物為甲烷，中根據心原子碳原子的價層電子對數判斷碳原子的雜化方式；
（3）鎂在空氣中燃燒發出耀眼的白光，在反應過程中電子從能量較高的軌道躍遷到能量較低的軌道時，以光（子）的形式釋放能量，以此答題；
（4）由Mn²⁺轉化為Mn³⁺時，3d能級由較穩定的3d⁵半充滿狀態轉為不穩定的3d⁴狀態；而Fe²⁺到Fe³⁺時，3d能級由不穩定的3d⁶到穩定的3d⁵半充滿狀態；
（5）第三周期8種元素，只有Si單質為原子晶體，熔點最大，分子晶體的熔點低，有磷、硫、氯氣、氬氣幾種物質，但Cl的電負性最大；
（6）根據表中所列的某主族元素的電離能可知，該元素原子最外層電子數為3，據此答題．

解答 解：（1）Fe原子核外電子數為26，根據能量最低原理可知，其核外電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²；
（2）d與a反應的產物為甲烷，中根據心原子碳原子的價層電子對數為$\frac{4+4}{2}$=4，所以碳原子的雜化方式為sp³，
故答案為：sp³；
（3）鎂在空氣中燃燒發出耀眼的白光，在反應過程中電子從能量較高的軌道躍遷到能量較低的軌道時，以光（子）的形式釋放能量，
故答案為：電子從能量較高的軌道躍遷到能量較低的軌道時，以光（子）的形式釋放能量；
（4）由Mn²⁺轉化為Mn³⁺時，3d能級由較穩定的3d⁵半充滿狀態轉為不穩定的3d⁴狀態需要的能量較多；而Fe²⁺到Fe³⁺時，3d能級由不穩定的3d⁶到穩定的3d⁵半充滿狀態，需要的能量相對要少，
故答案為：Mn²⁺的3d軌道電子排布為半滿狀態，比較穩定；
（5）第三周期8種元素，只有Si單質為原子晶體，熔點最大，與圖中8對應；分子晶體的熔點低，有磷、硫、氯氣、氬氣幾種物質，但Cl的電負性最大，與圖中2對應，
故答案為：2；
（6）根據表中所列的某主族元素的電離能可知，該元素原子最外層電子數為3，所以該元素為Al元素，故答案為：Al．

點評 本題考查元素周期表的結構、核外電子排布規律、晶體結構與性質、電負性等，題目難度不大，整體把握元素周期表的結構，注意同周期中原子晶體的熔點最高，題目綜合性較強．