Question

20．如图是元素周期表的一部分．表中所列字母分别代表某一化学元素．
（1）下列④（填写编号）组元素的单质具有良好导电性．
①a、c、m    　　②b、g、k    　　　③c、h、1    　④d、e、f
（2）电离能主要取决于原子核对核外电子的吸引力和形成稳定结构的倾向．如表是一些气态原子各级电离能的数据（kJ•mol^-1）：

	锂	X	Y
失去一个电子	519	502	580
失去二个电子	7296	4570	1820
失去三个电子	11799	6920	2750
失去四个电子		9550	11600

①为什么锂原子的第二电离能远远大于第一电离能最外层电子排布为1S²，轨道全满．
②用电子式表示X和j以原子个数1比1形成的一种化合物．
③Y在周期表中是ⅢA族元素．
④e 元素的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d²4s²．

Answer 1

分析 （1）根据元素所在周期表中的位置判断对应单质可能具有的性质；
（2）根据电离能的大小结合原子核外电子排布判断可能的元素种类，注意电离能的大小能判断出元素的化合价，即最外层电子数，
①Li原子失去1个电子后形成稳定结构，再失去1个电子很困难；
②由表中数据可知，X的第二电离能剧增，故X表现+1价，处于第ⅠA族，且第一电离能比Li的小，说明比锂的金属性强，应为周期表中的Na元素，j为O元素，二者形成的Na₂O₂属于离子化合物；
③由表中数据可知，Y的第四电离能剧增，故Y表现+3价，最外层电子数为3，应为ⅢA族元素；
④e 元素为Ti是22号元素，价电子排布式为3d²4s2，处于最低能量的原子叫做基态原子，基态电子排布遵循能量最低原理、保里不相容原理和洪特规则，根据元素符号，判断元素原子的核外电子数，再根据核外电子排布规律来写．

解答 解：周期表分析可知a为Na、b为H、c为Mg、d为Sr、e为Ti、f为Al、g为Ge、h为C、i为P、j为O、k为Te、l为Cl、m为Ar，
（1）从所给元素在周期表中的位置不难知道，a、c、d、e、f、g分别为Na、Mg、Sr、Ti、Al、Ge，都是金属，它们都是电的良导体，h为碳元素，其单质中的一种石墨也是电的良导体，故应选④，
故答案为：④；
（2）①锂原子核外共有3个电子，其中两个在K层，1个在L层，当失去最外层的一个电子后，最外层电子排布为1S²，轨道全满，锂离子处于稳定结构，根据题给信息可知，要使锂离子再失去电子便会形成不稳定结构，因此锂原子失去第二个电子时所需能量远大于失去第一个电子所需的能量，
故答案为：锂原子失去一个电子后形成Li⁺，最外层电子排布为1S²，轨道全满，所以再失去一个电子需要的能量远大于第一电离能；
②由表中数据可知：X失去第2个电子所需能量远大于失去第一个电子所需的能量（9倍多），而失去第三个、第四个电子所需能量皆不足前者的两倍，故第一个电子为最外层的1个电子，而其他几个电子应处于内层．结合所给的周期表知，X应为a，即钠元素，j为O，以原子个数1比1形成的一种化合物为过氧化钠属于离子化合物，形成过程表示的电子式为：，
故答案为：；
③由表中所给Y的数据可知，Y失去第1、2、3个电子所需能量差别不大，而失去第4个电子所需能量远大于失去第3个电子所需的能量，因此Y元素的最外层有3个电子，即为ⅢA族的元素，
故答案为：ⅢA；
④e 元素为Ti，Ti元素为22号元素，原子核外有22个电子，所以核外电子排布式为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d²4s²，
故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d²4s²．

点评 本题考查位置结构性质的相互关系及应用，题目难度中等，注意把握元素周期律的主要内容，注意电离能的大小与核外电子排布的关系．