Question

19．如图是s能级和p能级的原子轨道图，试回答下列问题：

（1）s电子的原子轨道呈球形，每个s能级有1个原子轨道；p电子的原子轨道呈纺锤形，每个p能级有3个原子轨道．
（2）元素X的原子最外层电子排布式为nsⁿnpⁿ⁺¹，原子中能量最高的是2p电子，其电子云在空间有三个互相垂直的伸展方向；元素X的名称是氮，它的氢化物的电子式是．若元素X的原子最外层电子排布式为ns^n-1npⁿ⁺¹，那么X的元素符号为S，原子的价电子排布图为．
（3）写出稳定铁离子的电子排布式1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵．

Answer 1

分析 （1）根据图片中轨道的形状进行分析解答，注意p能级有3个轨道；
（2）元素X的原子最外层电子排布式为nsⁿnpⁿ⁺¹，s能级最多排2个电子，该元素排列了p能级，说明s能级已经填满，所以n=2，则该元素最外层电子排布式为2s²2p³，则该元素是N元素；
（3）写出稳定铁离子的电子排布式为1s² 2s² 2p⁶ 3s²3p⁶3d⁵；

解答 解：（1）根据图片，s电子的原子轨道呈球形，含有1个原子轨道；p电子的原子轨道呈纺锤形，每个p能级有3个原子轨道，且这三个轨道相互垂直，
故答案为：球，1；纺锤，3；
（2）因为元素X的原子最外层电子排布式为nsⁿnⁿ⁺¹，np轨道已排上电子，说明ns轨道已排满电子，即n=2，则元素X的原子核外电子排布式为1s²2s²2p³，是氮元素，原子中能量最高的是2p电子，其电子云在空间有三个互相垂直的伸展方向，氢化物的电子式是；当元素X的原子最外层电子排布式为ns^n-1npⁿ⁺¹时，有n-1=2，则n=3，则X元素的原子核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁴，是硫元素，原子的电子排布图为
；故答案为：2p；　三个互相垂直的伸展；　氮；　；S；；
（3）写出稳定铁离子的电子排布式为1s² 2s² 2p⁶ 3s²3p⁶3d⁵，故答案为：1s² 2s² 2p⁶ 3s²3p⁶3d⁵．

点评 本题考查了原子核外电子排布及轨道伸展方向等知识点，正确推断元素是解本题关键，难度不大．