Question

（1）下列原子的外围电子排布式（或外围轨道表示式）中，那一种状态的能量较低？
并指出处于能量较低状态时原子中的未成对电子数
①氦原子：A．B．

 

②钠原子：A.3s¹              B.3p1

③铬原子：A.3d⁵4s¹           B.3d³4s2

（2）31号元素镓（Ga）是半导体材料之一．
①写出镓原子的电子排布式

 

，指出镓元素在元素周期表中的位置

 

；
②写出镓元素的最高价氧化物、氯化物的化学式

 

．

Answer 1

考点：原子核外电子排布,位置结构性质的相互关系应用

专题：元素周期律与元素周期表专题

分析：（1）遵循洪特规则、泡利不相容原理、能量最低原理的基态原子排布能量最低；
（2）①镓是31号元素，其原子核外有31个电子，根据构造原理书写其基态原子核外电子排布式，元素周期数等于其电子层数，主族元素中，原子最外层电子数等于其族序数；
②镓元素最外层有3个电子，在化合物中显+3价，再根据化合物中化合价的代数和为0确定其氧化物、氯化物化学式．

解答： 解：（1）遵循洪特规则、泡利不相容原理、能量最低原理的基态原子排布能量最低，
①A违反了洪特规则，基态原子的电子总是优先单独占据一个原子轨道，且自旋状态相同，所以能量低的为A，故选B；未成对电子个数是3，
故答案为：B，3；
②3s能级的能量比3p能量低，电子尽可能占据能量最低的轨道，不符合能量最低原理，原子处于能量较高的激发态，所以能量最低的是A，未成对电子个数是1，
故答案为：A，1；  
③原子轨道处于全满、半满、全空时，原子最稳定，原子越稳定，其能量越低，所以能量最低的是A，未成对电子个数是6，故答案为：A，6；
（2）①镓是31号元素，其原子核外有31个电子，根据构造原理知，其基态原子核外电子排布式为：1S² 2S² 2P⁶ 3S² 3P⁶ 3d¹⁰ 4S² 4P¹，元素周期数等于其电子层数，主族元素中，原子最外层电子数等于其族序数，所以镓位于第四周期第IIIA族，
故答案为：1S² 2S² 2P⁶ 3S² 3P⁶ 3d¹⁰ 4S² 4P¹；第四周期ⅢA族；
②镓元素易失去最外层3个电子而显+3价，氧化物中氧元素显-2价，氯化物中氯元素化合价为-1价，所以氧化镓、氯化镓的化学式分别为Ga₂O₃、GaCl₃，
故答案为：Ga₂O₃、GaCl₃．

点评：本题考查了原子核外电子排布，根据能量最低元素、洪特规则、构造原理等知识点来分析解答，易错点是铬原子核外电子排布式，注意其3d电子是5个而不是6个．