Question

【题目】按要求完成下列问题：

(1)研究发现，在CO2低压合成甲醇反应(CO2＋3H2 === CH3OH＋H2O)中，Co氧化物负载的Mn氧化物纳米粒子催化剂具有高活性，显示出良好的应用前景。回答下列问题：

Co基态原子核外电子排布式为________，元素Mn与O中，第一电离能较大的是_____，基态原子核外未成对电子数较多的是________。

(2)我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl(用R代表)。

回答下列问题：

①氮原子的价电子排布图为_________。

②元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能(E1)。第二周期部分元素的E1变化趋势如图所示，其中除氮元素外，其他元素的E1自左而右依次增大的原因是________；氮元素的E1呈现异常的原因是_______。

Answer 1

【答案】[Ar]3d74s2 O Mn 同周期元素随核电荷数依次增大，原子半径逐渐变小，故结合一个电子释放出的能量依次增大 N原子的2p轨道为半充满状态，具有额外稳定性，故不易结合一个电子

【解析】

根据核外电子排布规律书写核外电子排布式和价电子排布图，根据原子半径比较第一电离能大小，结合原子轨道处于半充满状态更稳定分析解答。

(1)Co为27号元素，原子核外共有27个电子，则其原子核外电子排布式为[Ar]3d74s2，由于元素Mn和O中，O为非金属元素，Mn为金属元素，且原子半径：O＜Mn，所以第一电离能O＞Mn，O的基态原子价电子式为2s22p4，其核外未成对电子数为2，Mn的基态原子价电子式为3d54s2，其核外未成对电子数为5，则基态原子核外未成对电子数较多的是Mn，故答案为：[Ar]3d74s2；O；Mn；

(2)①N为7号元素，原子核外电子排布式为1s22s22p3，其价电子排布图为，故答案为：；

②同周期元素随核电荷数依次增大，原子半径逐渐变小，故结合一个电子释放出的能量依次增大，但由于N原子的2p轨道为半充满状态，具有额外稳定性，故不易结合一个电子，所以除氮元素外，其他元素的E1自左而右依次增大，故答案为：同周期元素随核电荷数依次增大，原子半径逐渐变小，故结合一个电子释放出的能量依次增大；N原子的2p轨道为半充满状态，具有额外稳定性，故不易结合一个电子；