Question

6．气态时，Ti²⁺、Ti³⁺、Ti中半径最大的是Ti，电离出第一个电子所需能量最大的是Ti³⁺．气态时，F^-、O^2-、Na⁺中半径最大的是O^2-，电离出第一个电子所需能量最大的是Na⁺．

Answer 1

分析 同核单原子形成的微粒，其半径大小比较的规律为：核外电子数越多，其半径越大．钛是22号元素，写出其基态核外电子排布，然后判断其基态价电子，根据价电子电离出第一个电子所需能量最大的微粒，同核外电子排布的单原子微粒，核电荷数越大，半径越小，F^-、O^2-、Na⁺中，Na^+-电离出第一个电子所需能量最大．

解答 解：原子的半径与核外电子运动的范围有关，同核单原子形成的微粒，核内质子数相同，核外电子数越多，其半径越大，所以气态时，Ti²⁺、Ti³⁺、Ti中半径最大的是Ti，钛是22号元素，Ti核外有22个电子，根据构造原理知其基态核外电子排布为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d²4s²，外围电子排布式为：3d²4s²，可易形成Ti²⁺、Ti³⁺、Ti⁴⁺，且电离能逐渐增大，所以电离出第一个电子所需能量最大的是Ti³⁺，F^-、O^2-、Na⁺，核外电子排布都为：1s²2s²2p⁶，同核外电子排布的单原子微粒，核电荷数越大，半径越小，所以半径最大的是O^2-，F^-、O^2-都为得到电子形成的微粒，Na⁺为失去电子形成的微粒，核外电子排布相同，但Na⁺半径最小，原子核对外层电子吸引能力最强，电离出第一个电子所需能量最大，
故答案为：Ti；Ti³⁺；O^2-；Na⁺．

点评 本题考查电离能和微粒半径大小比较，掌握同核单原子形成的微粒、同核外电子排布的单原子微粒半径大小比较的规律以及电离能大小比较方法是解答关键，题目难度中等．