Question

元素的性质在元素周期表中按其排列呈现一定的规律。下表为元素周期表中部分元素，根据要求回答下列问题：

K

Ca

Sc

Ti

V

Cr

Mn

Fe

Co

Ni

Cu

Zn

Ga

Ge

 
（1）在以上元素的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，可将元素周期表分成五个区域：s区、p区、d区、ds区和f区，以上12种元素分别属于s区、d区、ds区和p区，则属于s区的元素有       种，属于d区的元素有     种。
（3）铜晶胞是面心立方结构。其空间利用率为         （用含“π”和“”的式子表示，不必算结果）

Answer 1

（1）钾，铬，铜（2）2    8 （3）π/ (3）

试题分析：（1）当原子核外各个轨道上的电子处于全充满、半充满、全空时是稳定的状态。在给定的元素中，K的核外电子排布为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s¹．最外层只有1个电子；Cr的核外电子排布为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹．最外层只有1个电子；Cu的核外电子排布为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹．最外层只有1个电子；因此在以上元素的基态原子的电子排布中4s轨道上只有1个电子的元素有钾，铬，铜。（2）属于s区的元素有K、Ca两种元素；属于d区的元素有Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni8种元素。（3）铜晶胞是面心立方结构。在每个晶胞中含有的Cu原子的个数为8×1/8+6×1/2=4．假设晶胞的边长为a，Cu原子的半径为R，则a=4R．a=2R．晶胞的体积为a³=16R³．4个Cu原子的体积为：4×4/3ПR³=16ПR³/3．所以在Cu晶体中的空间利用率为（16πR³/3）÷16R³="π/" (3)。