Question

【题目】周期表前四周期的元素 a、b、c、d、e，原子序数依次增大。a 的核外电子总数与其周期数相同，b 的价电子层中的未成对电子有 3 个，c 的最外层电子数为其内层电子数的 3 倍，d 与 c 同族；e 的基态原子的价电子数是其 N 层电子数的4 倍。回答下列问题：

（1）a 的基态原子核外电子运动的轨道呈_____形。

（2）b 的基态原子的核外电子占据_____个原子轨道。

（3）c 的价电子轨道表示式为_____。

（4）b 与 c 的第一电离能相比，较大的是_________（填元素符号），理由是_____。

（5）e 的晶体在一定温度下的晶胞结构如图，其一个晶胞的质量为_________g（用含 NA 的式子表示），晶体中空间利用率为_______（用 含 π 的式子表示）。

Answer 1

【答案】球 5 N N的外围电子排布为2s22p3，p轨道处于半充满状态,比较稳定,较难失电子，故第一电离能较大 （或）

【解析】

周期表前四周期的元素 a、b、c、d、e，原子序数依次增大。a的核外电子总数与其周期数相同，a为H元素；b 的价电子层中的未成对电子有3个，b为N元素；c的最外层电子数为其内层电子数的3倍，d与c同族，c是O元素，d是S元素；e的基态原子的价电子数是其N层电子数的4倍，e是Fe元素。

（1）a为H元素，电子去呈球形，H的基态原子核外电子运动的轨道呈球形。

（2）b为N元素，N的基态原子的核外电子排布式为1s22s22p3，N的基态原子的核外电子占据1+1+3=5个原子轨道。

（3）c为O元素，c的价电子轨道表示式为。

（4）N与O的第一电离能相比，较大的是N（填元素符号），理由是N的外围电子排布为2s22p3，p轨道处于半充满状态,比较稳定,较难失电子，故第一电离能较大。

（5）根据晶胞结构，每个晶胞中含Fe原子个数为8×1/8+1=2，其一个晶胞的质量为（或）；设Fe的原子半径为r，Fe晶胞中处于体对角线上的原子相邻，体对角线长度为晶胞棱长的倍，则晶胞边长=，空间利用率为=。