Question

19．如圖是s能級和p能級的原子軌道圖，試回答下列問題：

（1）s電子的原子軌道呈球形，每個s能級有1個原子軌道；p電子的原子軌道呈紡錘形，每個p能級有3個原子軌道．
（2）元素X的原子最外層電子排布式為nsⁿnpⁿ⁺¹，原子中能量最高的是2p電子，其電子云在空間有三個互相垂直的伸展方向；元素X的名稱是氮，它的氫化物的電子式是．若元素X的原子最外層電子排布式為ns^n-1npⁿ⁺¹，那么X的元素符號為S，原子的價電子排布圖為．
（3）寫出穩定鐵離子的電子排布式1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵．

Answer 1

分析 （1）根據圖片中軌道的形狀進行分析解答，注意p能級有3個軌道；
（2）元素X的原子最外層電子排布式為nsⁿnpⁿ⁺¹，s能級最多排2個電子，該元素排列了p能級，說明s能級已經填滿，所以n=2，則該元素最外層電子排布式為2s²2p³，則該元素是N元素；
（3）寫出穩定鐵離子的電子排布式為1s² 2s² 2p⁶ 3s²3p⁶3d⁵；

解答 解：（1）根據圖片，s電子的原子軌道呈球形，含有1個原子軌道；p電子的原子軌道呈紡錘形，每個p能級有3個原子軌道，且這三個軌道相互垂直，
故答案為：球，1；紡錘，3；
（2）因為元素X的原子最外層電子排布式為nsⁿnⁿ⁺¹，np軌道已排上電子，說明ns軌道已排滿電子，即n=2，則元素X的原子核外電子排布式為1s²2s²2p³，是氮元素，原子中能量最高的是2p電子，其電子云在空間有三個互相垂直的伸展方向，氫化物的電子式是；當元素X的原子最外層電子排布式為ns^n-1npⁿ⁺¹時，有n-1=2，則n=3，則X元素的原子核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁴，是硫元素，原子的電子排布圖為
；故答案為：2p；　三個互相垂直的伸展；　氮；　；S；；
（3）寫出穩定鐵離子的電子排布式為1s² 2s² 2p⁶ 3s²3p⁶3d⁵，故答案為：1s² 2s² 2p⁶ 3s²3p⁶3d⁵．

點評 本題考查了原子核外電子排布及軌道伸展方向等知識點，正確推斷元素是解本題關鍵，難度不大．