Question

（7分） A、B、C、D是四种短周期元素，E、F是过渡元素。A、B、C同周期，C、D同主族，A的原子结构示意图为：，B是同周期除稀有气体外半径最大的元素，C的最外层有三个成单电子，E、F的外围电子排布式分别为3d⁵4s¹，3d⁶4s²，回答下列问题：
（1）、A的基态原子的电子排布式是                                   ；
（2）、B的最高价氧化物的化学式为             ，C的最低负化合价为           。
（3）、用轨道表示式表示D原子核外电子排布
                                                           ；
（4）、解释为什么E的外围电子排布式为3d^`54s¹，而不为3d ⁴4s² ？
                                                             ；
（5）、F原子结构示意图是                                         。

Answer 1

(1)、1s²2s²2p⁶3s²3p²（1分）；(2)、Na₂O、-3（各1分），    
（3）  （1分）  
(4) E的外围电子呈3d^`54s¹时,3d、4s轨道上的电子处于半满状态, 整个体系的能量最低。(2分)
（5）（1分）

根据A原子的结构示意图可知，A是硅，所以B是钠，C是P，D是N。E、F的外围电子排布式分别为3d⁵4s¹，3d⁶4s²，所以E是铬，F是铁。
（1）根据构造原理可知，硅原子的的基态原子的电子排布式是1s²2s²2p⁶3s²3p²。
（2）钠的最高价是＋1价，所以最高价氧化物是Na₂O。P是第ⅤA元素，所以最低价是－3价。
（3）根据构造原理可知，氮原子的轨道表达式为。
（4）由于轨道中的电子处于全充满或半充满是最稳定的，体系的能量才是最低的，所以铬原子的的外围电子排布式为3d^`54s¹，而不为3d ⁴4s² 。
（5）原子结构示意图是表示原子核电荷数和电子层排布的图示形式。小圈和圈内的数字表示原子核和核内质子数，弧线表示电子层，弧线上的数字表示该层的电子数。所以铁原子的结构示意图为。