Question

下表是元素周期表的一部分，回答有关问题

	IA	IIA	IIIA	IVA	VA	VIA	VIIA	0
2					a		b
3	c	d	e	f		g	h	i
4	j	k					l

（1）画出下列元素的轨道表示式：a：

 

d：

 

（2）写出下列元素原子的电子排布式：k：

 

l：

 

（3）在这些元素中，第一电离能最小的元素是

 

，电负性最大的元素是

 

，最不活泼的元素是

 

；（填元素符号或化学式，下同）
（4）在这些元素的最高价氧化物对应的水化物中，酸性最强的是

 

，碱性最强的是

 

，呈两性的氢氧化物是

 

（5）在g与h元素中，非金属性较强的是

 

，用一个化学方程式验证该结论：

 

（6）元素d和e的电离能如下：

电离能kJ/mol	I1	I2	I3	I4
d	738	1450	7730	10550
e	577	1817	2745	11578

请解释元素d的I₁比元素e的I₁大的原因

 

．

Answer 1

分析：根据元素周期表知，a、b、c、d、e、f、g、h、i、j、k、l分别是N、F、Na、Mg、Al、Si、S、Cl、Ar、K、Ca、Br，
（1）根据构造原理画出其轨道表示式；
（2）根据构造原理写出其基态原子核外电子排布式；
（3）元素的金属性越强其第一电离能越小；元素的非金属性越强，其电负性越大；稀有气体是最不活泼的元素；
（4）元素的非金属性越强，其最高价氧化物的水化物酸性越强，元素的金属性越强，其最高价氧化物的水化物碱性越强；
（5）同一周期中，元素的非金属性随着原子序数的增大而增大，根据物质间的置换反应判断；
（6）原子轨道中电子处于全满、全空或半满时最稳定．

解答：解：根据元素周期表知，a、b、c、d、e、f、g、h、i、j、k、l分别是N、F、Na、Mg、Al、Si、S、Cl、Ar、K、Ca、Br，
（1）a是N元素，其原子核外有7个电子，d是Mg元素，其原子核外有12个电子，根据构造原理知，其轨道表示式分别为：、，
故答案为：、；
（2）K和l分别是Ca、Br元素，Ca元素原子核外有20个电子，Br元素原子核外有35个电子，根据构造原理知其基态原子核外电子排布式分别是：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²、1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p⁵，
故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²；1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p⁵；
（3）元素的金属性越强其第一电离能越小，这些元素中金属性最强的是K元素，所以第一电离能最小的是K；元素的非金属性越强，其电负性越大，这些元素中非金属性最强的是F元素，所以电负性最强的是F；稀有气体是最不活泼的元素，则这些元素中最不活泼的元素是Ar，
故答案为：K；F；Ar；
（4）元素的非金属性越强，其最高价氧化物的水化物酸性越强，这些元素中非金属性最强的是F元素，但氟元素没有含氧酸，非金属性次之的是Cl元素，所以最高价含氧酸最强的是HClO₄；元素的金属性越强，其最高价氧化物的水化物碱性越强，这些元素中金属性最强的是K元素，所以碱性最强的是KOH，氢氧化铝具有两性，
故答案为：HClO₄；KOH；Al（OH）₃；
（5）同一周期中，元素的非金属性随着原子序数的增大而增大，在g与h元素中，非金属性较强的是Cl元素，非金属的非金属性越强，其单质的氧化性越强，氯气能置换出硫化氢中的硫元素，反应方程式为：Cl₂+H₂S=2HCl+S↓，
故答案为：Cl；Cl₂+H₂S=2HCl+S↓；
（6）元素d和e分别是Mg、Al，镁元素的第一电离能大于铝，原因是：Mg原子最外层3s轨道处于全满，3p轨道处于全空，是相对稳定的结构，而铝原子3p能级上有1个电子，相对不稳定，元素d的I₁比元素e的I₁大，
故答案为：Mg原子最外层3s轨道处于全满，3p轨道处于全空，是相对稳定的结构．

点评：本题考查了元素周期律知识的应用，明确元素周期律中元素的相似性和递变性是解本题关键，注意同一周期中元素第一电离能的异常现象，为易错点．