Question

【題目】周期表前四周期的元素 a、b、c、d、e，原子序數(shù)依次增大。a 的核外電子總數(shù)與其周期數(shù)相同，b 的價電子層中的未成對電子有 3 個，c 的最外層電子數(shù)為其內層電子數(shù)的 3 倍，d 與 c 同族；e 的基態(tài)原子的價電子數(shù)是其 N 層電子數(shù)的4 倍。回答下列問題：

（1）a 的基態(tài)原子核外電子運動的軌道呈_____形。

（2）b 的基態(tài)原子的核外電子占據_____個原子軌道。

（3）c 的價電子軌道表示式為_____。

（4）b 與 c 的第一電離能相比，較大的是_________（填元素符號），理由是_____。

（5）e 的晶體在一定溫度下的晶胞結構如圖，其一個晶胞的質量為_________g（用含 NA 的式子表示），晶體中空間利用率為_______（用 含 π 的式子表示）。

Answer 1

【答案】球 5 N N的外圍電子排布為2s22p3，p軌道處于半充滿狀態(tài),比較穩(wěn)定,較難失電子，故第一電離能較大 （或）

【解析】

周期表前四周期的元素 a、b、c、d、e，原子序數(shù)依次增大。a的核外電子總數(shù)與其周期數(shù)相同，a為H元素；b 的價電子層中的未成對電子有3個，b為N元素；c的最外層電子數(shù)為其內層電子數(shù)的3倍，d與c同族，c是O元素，d是S元素；e的基態(tài)原子的價電子數(shù)是其N層電子數(shù)的4倍，e是Fe元素。

（1）a為H元素，電子去呈球形，H的基態(tài)原子核外電子運動的軌道呈球形。

（2）b為N元素，N的基態(tài)原子的核外電子排布式為1s22s22p3，N的基態(tài)原子的核外電子占據1+1+3=5個原子軌道。

（3）c為O元素，c的價電子軌道表示式為。

（4）N與O的第一電離能相比，較大的是N（填元素符號），理由是N的外圍電子排布為2s22p3，p軌道處于半充滿狀態(tài),比較穩(wěn)定,較難失電子，故第一電離能較大。

（5）根據晶胞結構，每個晶胞中含Fe原子個數(shù)為8×1/8+1=2，其一個晶胞的質量為（或）；設Fe的原子半徑為r，Fe晶胞中處于體對角線上的原子相鄰，體對角線長度為晶胞棱長的倍，則晶胞邊長=，空間利用率為=。