Question

6．已知：A～F都是周期表中前四周期的元素，它們的原子序數(shù)依次增大．其中A、C原子的L層有2個未成對電子．D與E同主族，D的二價陽離子與C的陰離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)．F³⁺的M層3d軌道電子為半充滿狀態(tài)．請根據(jù)以上信息，回答下列問題：
（1）A、B、C的電負(fù)性由小到大的順序為C＜O＜N（用元素符號表示）．
（2）D元素的原子核外共有12種不同運(yùn)動狀態(tài)的電子、4種不同能級的電子．
（3）寫出E的基態(tài)原子的電子排布式：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²．
（4）F和X（質(zhì)子數(shù)為25）兩元素的部分電離能數(shù)據(jù)列于下表：比較兩元素的I₂、I₃可知，氣態(tài)X²⁺再失去一個電子比氣態(tài)F²⁺再失去一個電子難．對此，你的解釋是Mn²⁺的3d軌道電子排布為半滿狀態(tài)較穩(wěn)定，而Fe²⁺的3d軌道電子數(shù)為6，不是較穩(wěn)定狀態(tài)．

元素		X	F
電離能/kJ•mol-1	I1	717	759
	I2	1509	1561
	I3	3248	2957

Answer 1

分析 A～F都是周期表中前四周期的元素，它們的原子序數(shù)依次增大．A、C原子的L層有2個未成對電子，為碳元素和氧元素，原子序數(shù)A＜C，所以A為C元素，C為O元素；B的原子序數(shù)介于碳與氧之間，所以B為N元素；D的二價陽離子與C的陰離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，則D為Mg元素；D與E同主族，原子序數(shù)D＜E，則E為Ca元素；F³⁺離子M層3d軌道電子為半滿狀態(tài)，則F為Fe元素．

解答 解：A～F都是周期表中前四周期的元素，它們的原子序數(shù)依次增大．A、C原子的L層有2個未成對電子，為碳元素和氧元素，原子序數(shù)A＜C，所以A為C元素，C為O元素；B的原子序數(shù)介于碳與氧之間，所以B為N元素；D的二價陽離子與C的陰離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，則D為Mg元素；D與E同主族，原子序數(shù)D＜E，則E為Ca元素；F³⁺離子M層3d軌道電子為半滿狀態(tài)，則F為Fe元素．
（1）A為C元素，B為N元素，C為O元素，同周期元素從左到右元素的第一電離能呈增大趨勢，則C元素的最小，由于N的2p軌道電子為半充滿狀態(tài)，難以失去電子，第一電離能大于O，所以第一電離能從小到大的順序為：C＜O＜N，
故答案為：C＜O＜N；
（2）D為Mg元素，原子核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²，原子核外共有12種不同運(yùn)動狀態(tài)的電子、4種不同能級的電子，
故答案為：12；4；
（3）E為Ca，原子核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²；
（4）F為Fe元素，X為Mn元素，Mn²⁺的3d軌道電子排布為半滿狀態(tài)較穩(wěn)定，而Fe²⁺的3d軌道電子數(shù)為6，不是較穩(wěn)定狀態(tài)，所以氣態(tài)Mn²⁺再失去一個電子比氣態(tài)Fe²⁺再失去一個電子難，
故答案為：Mn²⁺的3d軌道電子排布為半滿狀態(tài)較穩(wěn)定，而Fe²⁺的3d軌道電子數(shù)為6，不是較穩(wěn)定狀態(tài)．

點評 本題是對物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的考查，涉及核外電子排布、電離能等知識點，注意理解同周期第一電離能異常情況，根據(jù)洪特規(guī)則特例理解穩(wěn)定性．