Question

【題目】按要求完成下列問題：

(1)研究發(fā)現(xiàn)，在CO2低壓合成甲醇反應(CO2＋3H2 === CH3OH＋H2O)中，Co氧化物負載的Mn氧化物納米粒子催化劑具有高活性，顯示出良好的應用前景�；卮鹣铝袉栴}：

Co基態(tài)原子核外電子排布式為________，元素Mn與O中，第一電離能較大的是_____，基態(tài)原子核外未成對電子數(shù)較多的是________。

(2)我國科學家最近成功合成了世界上首個五氮陰離子鹽(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl(用R代表)。

回答下列問題：

①氮原子的價電子排布圖為_________。

②元素的基態(tài)氣態(tài)原子得到一個電子形成氣態(tài)負一價離子時所放出的能量稱作第一電子親和能(E1)。第二周期部分元素的E1變化趨勢如圖所示，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呈現(xiàn)異常的原因是_______。

Answer 1

【答案】[Ar]3d74s2 O Mn 同周期元素隨核電荷數(shù)依次增大，原子半徑逐漸變小，故結(jié)合一個電子釋放出的能量依次增大 N原子的2p軌道為半充滿狀態(tài)，具有額外穩(wěn)定性，故不易結(jié)合一個電子

【解析】

根據(jù)核外電子排布規(guī)律書寫核外電子排布式和價電子排布圖，根據(jù)原子半徑比較第一電離能大小，結(jié)合原子軌道處于半充滿狀態(tài)更穩(wěn)定分析解答。

(1)Co為27號元素，原子核外共有27個電子，則其原子核外電子排布式為[Ar]3d74s2，由于元素Mn和O中，O為非金屬元素，Mn為金屬元素，且原子半徑：O＜Mn，所以第一電離能O＞Mn，O的基態(tài)原子價電子式為2s22p4，其核外未成對電子數(shù)為2，Mn的基態(tài)原子價電子式為3d54s2，其核外未成對電子數(shù)為5，則基態(tài)原子核外未成對電子數(shù)較多的是Mn，故答案為：[Ar]3d74s2；O；Mn；

(2)①N為7號元素，原子核外電子排布式為1s22s22p3，其價電子排布圖為，故答案為：；

②同周期元素隨核電荷數(shù)依次增大，原子半徑逐漸變小，故結(jié)合一個電子釋放出的能量依次增大，但由于N原子的2p軌道為半充滿狀態(tài)，具有額外穩(wěn)定性，故不易結(jié)合一個電子，所以除氮元素外，其他元素的E1自左而右依次增大，故答案為：同周期元素隨核電荷數(shù)依次增大，原子半徑逐漸變小，故結(jié)合一個電子釋放出的能量依次增大；N原子的2p軌道為半充滿狀態(tài)，具有額外穩(wěn)定性，故不易結(jié)合一個電子；