题目内容
(13分)下表为元素周期表中前四周期的部分元素(从左到右按原子序数递增排列,部分涉及到的元素未给出元素符号),根据要求回答下列各小题:
(1)在以上表格中所有元素里基态原子的电子排布中4s轨道上只有1个电子的元素有 (填元素名称)。
(2)根据元素原子的外围电子排布的特征,可将元素周期表前四周期元素分成4个区域,分别为s区、p区、d区、ds区,,则属于s区的元素有_______种,属于d区的元素有_______种。第二周期元素中除Ne外电负性由高到低的三种元素依次是_______,电离能由高到低的三种元素依次是_______。
(3)Mn、Fe均为第四周期过渡元素,两元素的部分电离能数据列于下表:
回答下列问题:
Mn元素的电子排布式为____________________________________,
Fe2+的电子排布图为__________________________
比较两元素的I2、I3可知,气态Mn2+再失去一个电子比气态Fe2+再失去一个 电子难。对此,你的解释是:_____________________________
(1)在以上表格中所有元素里基态原子的电子排布中4s轨道上只有1个电子的元素有 (填元素名称)。
(2)根据元素原子的外围电子排布的特征,可将元素周期表前四周期元素分成4个区域,分别为s区、p区、d区、ds区,,则属于s区的元素有_______种,属于d区的元素有_______种。第二周期元素中除Ne外电负性由高到低的三种元素依次是_______,电离能由高到低的三种元素依次是_______。
(3)Mn、Fe均为第四周期过渡元素,两元素的部分电离能数据列于下表:
元素 | Mn | Fe | |
电离能 ( kJ·mol-1) | I1 | 717 | 759 |
I2 | 1509 | 1561 | |
I3 | 3248 | 2957 |
Mn元素的电子排布式为____________________________________,
Fe2+的电子排布图为__________________________
比较两元素的I2、I3可知,气态Mn2+再失去一个电子比气态Fe2+再失去一个 电子难。对此,你的解释是:_____________________________
(1)钾、铬、铜(3分)。(各1分,错一个,扣一个正确,扣完为止)
(2)7种,(1分)8种。(1分)
氯、硫、磷, (1分)氯、磷、硫。(1分)(顺序答反不得分)
(3)1s22s22p63s23p63d54s2,1s22s22p63s23p63d6(2分)
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分)
(2)7种,(1分)8种。(1分)
氯、硫、磷, (1分)氯、磷、硫。(1分)(顺序答反不得分)
(3)1s22s22p63s23p63d54s2,1s22s22p63s23p63d6(2分)
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分)
(1)考查元素周期表的结构和原子核外电子的排布规律。根据构造原理可知4s轨道上只有1个电子的元素是K、Cr和 Cu。
(2)除ds区外,区的名称来自于构造原理最后填入电子的能级的符号,即s区包括第IA和ⅡA,共2列。p区包括第ⅢA到第ⅦA以及0族,共6列。D区包括第3列到第10列,共8列。ds区包括第11和12列,共2列。非金属性越强,电负性越大,第一电离能也越大,非金属性是Cl>S>P,所以电负性是Cl>S>P。由于P原子的3p轨道属于半充满,属于第一电离能是Cl>P>S。
(3)根据构造原理可以写出锰元素的电子排布,即1s22s22p63s23p63d54s2,Fe2+的电子排布图为1s22s22p63s23p63d6。由于Mn2+的3d轨道属于半充满,比较稳定,所以再失去1个电子所需要的能量就高。而Fe2+的3d轨道上有6个电子,Fe3+的3d轨道上有5个电子,属于不充满比较稳定,因此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)除ds区外,区的名称来自于构造原理最后填入电子的能级的符号,即s区包括第IA和ⅡA,共2列。p区包括第ⅢA到第ⅦA以及0族,共6列。D区包括第3列到第10列,共8列。ds区包括第11和12列,共2列。非金属性越强,电负性越大,第一电离能也越大,非金属性是Cl>S>P,所以电负性是Cl>S>P。由于P原子的3p轨道属于半充满,属于第一电离能是Cl>P>S。
(3)根据构造原理可以写出锰元素的电子排布,即1s22s22p63s23p63d54s2,Fe2+的电子排布图为1s22s22p63s23p63d6。由于Mn2+的3d轨道属于半充满,比较稳定,所以再失去1个电子所需要的能量就高。而Fe2+的3d轨道上有6个电子,Fe3+的3d轨道上有5个电子,属于不充满比较稳定,因此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。
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