Question

现有部分前36号元素的性质或原子结构如下表：

元素编号	元素性质或原子结构
R	基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子
S	单质能与水剧烈反应，所得溶液呈弱酸性
T	基态原子3d轨道上有1个电子
X

 
（1）R元素的第一电离能要大于其同周期相邻的元素，原因是____________________________________。
R原子的结构示意图是                         。
（2）S元素的最常见化合价为________，原因是________________________________________。
（3）T元素原子的价电子构型为________。
（4）X的电子排布图违背了____________。用X单质、碱金属盐及碱土金属盐等可以做成焰火。燃放时，焰火发出五颜六色的光，请用原子结构的知识解释发光的原因：_________________________________。

Answer 1

（1）原子的2p轨道半充满，能量低，稳定 （2分）示意图略（1分）
（2）－1（1分）  F的电负性最大，只能得电子（2分） （3）3d¹4s²（1分）
（4）能量最低原理（1分）电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以光的形式释放能量（2分）

试题分析：基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，这说明R是第二周期元素，则R是氮元素；单质能与水剧烈反应，所得溶液呈弱酸性，则S是F元素；基态原子3d轨道上有1个电子，则根据构造原理可知，T是21号元素钪元素；X的核外电子数是12个，实验X是Mg元素。
（1）由于氮元素原子的2p轨道半充满，能量低，稳定性强，所以氮元素的第一电离能要大于其同周期相邻的元素。氮元素是第二周期第ⅤA族元素，所以R原子的结构示意图是。
（2）由于F的电负性最大，属于第ⅦA族元素，只能得到1个电子，所以常见化合价是－1价。
（3）根据构造原理可知钪元素原子的价电子构型为3d¹4s²。
（4）由于3s能级的能量低于3p能级的能量，所以核外电子首先排满3s，然后在排3p能级。因此根据可知，电子排布图违背了能量最低原理。由于电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以光的形式释放能量，所以碱金属盐及碱土金属盐等可以做成焰火。