题目内容
教材中给出的各物质的第一电离能的数据如下：
请回答下列问题：
（1）a点代表的元素是
（2）d点代表的元素的第一电离能处在峰顶原因是：
（3）上图中也给出了过渡元素的第一电离能数据，他们都与核外电子的排布有关，则Cu的外围电子排布式为：
（4）Mn 元素的外围电子排布式为3d54s2，Fe元素的外围电子排布式为3d64s2，请解释Mn的第三电离能比Fe的第三电离能大的原因是：
分析：（1）根据a点的位置判断，第VA族元素最外层的nP为半满状态较稳定；
（2）d为Ne元素，最外层是8电子稳定结构；根据价层电子对数判断；
（3）Cu的外围电子为全满和半满排布；
（4）原子轨道处于半满、全满时能量更低稳定．
（2）d为Ne元素，最外层是8电子稳定结构；根据价层电子对数判断；
（3）Cu的外围电子为全满和半满排布；
（4）原子轨道处于半满、全满时能量更低稳定．
解答：解：（1）根据a点的位置可知a点代表的元素是N，N元素位于第VA族元素最外层的2P为半满状态较稳定，故答案为：N；N中2p轨道半充满，失去一个电子较难；
（2）d为Ne元素，最外层是8电子稳定结构；稀有气体中的Xe能形成氧化物XeO3，已知该氙原子上有1对孤对电子，所以Xe的价层电子对数为4，有1对孤对电子，所以是三角锥形，杂化类型为sp3，故答案为：最外层已达到8电子稳定结构；三角锥；sp3；
（3）Cu的外围电子为全满和半满排布，所以Cu的外围电子排布式为：3d104s1；故答案为：3d104s1；
（4）Mn元素为25号元素，核外电子排布式为[Ar]3d54s2，所以价层电子排布式为3d54s2．
由Mn2+转化为Mn3+时，3d能级由较稳定的3d5半充满状态转为不稳定的3d4状态需要的能量较多；而Fe2+到Fe3+时，3d能级由不稳定的3d6到稳定的3d5半充满状态，需要的能量相对要少．
故答案为：由Mn2+转化为Mn3+时，3d能级由较稳定的3d5半充满状态转为不稳定的3d4状态需要的能量较多；而Fe2+到Fe3+时，3d能级由不稳定的3d6到稳定的3d5半充满状态，需要的能量相对要少．
（2）d为Ne元素，最外层是8电子稳定结构；稀有气体中的Xe能形成氧化物XeO3，已知该氙原子上有1对孤对电子，所以Xe的价层电子对数为4，有1对孤对电子，所以是三角锥形，杂化类型为sp3，故答案为：最外层已达到8电子稳定结构；三角锥；sp3；
（3）Cu的外围电子为全满和半满排布，所以Cu的外围电子排布式为：3d104s1；故答案为：3d104s1；
（4）Mn元素为25号元素，核外电子排布式为[Ar]3d54s2，所以价层电子排布式为3d54s2．
由Mn2+转化为Mn3+时，3d能级由较稳定的3d5半充满状态转为不稳定的3d4状态需要的能量较多；而Fe2+到Fe3+时，3d能级由不稳定的3d6到稳定的3d5半充满状态，需要的能量相对要少．
故答案为：由Mn2+转化为Mn3+时，3d能级由较稳定的3d5半充满状态转为不稳定的3d4状态需要的能量较多；而Fe2+到Fe3+时，3d能级由不稳定的3d6到稳定的3d5半充满状态，需要的能量相对要少．
点评：本题考查电子排布式、电离能、杂化、分子的空间构型等，涉及知识点较多，难度中等，是对知识与能力综合考查．
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