Question

【題目】（1）根據原子結構、元素周期表和元素周期律的知識回答下列問題：

①X是1～36號元素原子核外電子排布中未成對電子數最多的元素，X元素的名稱是___，在元素周期表中的位置是___，位于周期表___區。。

②C、N、O、F四種元素第一電離能由大到小的順序為___。

（2）早期發現的一種天然二十面體準晶顆粒由Al、Cu、Fe三種金屬元素組成，回答下列問題：

①基態銅原子的電子排布式為___。

②CuO在高溫時分解為O2和Cu2O，請從陽離子的結構來說明在高溫時，Cu2O比CuO更穩定的原因是___；Cu2O為半導體材料，在其立方晶胞內部有4個氧原子，其余氧原子位于面心和頂點，則該晶胞中有___個銅原子。

Answer 1

【答案】鉻 第四周期第ⅥB族 d區 FNOC [Ar]3d104s1 Cu2O中Cu+電子排布為[Ar]3d10，3d軌道全充滿，較穩定；而CuO中Cu2+中3d軌道排布為3d9，不穩定 16

【解析】

要尋找1～36號元素原子核外電子排布中未成對電子數最多,只要找到3d軌道和4s軌道呈半滿狀態的元素即可；同一周期中，元素的第一電離能隨著原子序數的增大而呈增大趨勢，但氮的價電子式為2s22p3呈半充滿狀態，第一電離能大于相鄰元素；銅為29號元素。

（1）①根據核外電子的排布式可知，3d軌道和4s軌道呈半滿狀態的元素為鉻，則鉻是1～36號元素原子核外電子排布中未成對電子數最多的元素；鉻元素位于第四周期第ⅥB族，處于元素周期表的d區。

②同一周期中，元素的第一電離能隨著原子相等的增大而呈增大趨勢，但氮的價電子式為2s22p3呈半滿狀態，第一電離能大于相鄰元素，所以四種元素的第一電離能大小順序是F＞N＞O＞C。

（2）①銅為29號元素，核外電子數為29，因全充滿或半充滿狀態是穩定的，故基態銅原子的電子排布式為[Ar]3d104s1。

②Cu2O中銅元素顯+1價，Cu+電子排布為[Ar]3d10，3d軌道全充滿，較穩定，CuO中銅元素顯+2價，Cu2+電子排布為[Ar]3d9，不穩定，故Cu2O比CuO更穩定；Cu2O的立方晶胞內部有4個氧原子，其余氧原子位于面心和頂點，則晶胞中氧原子的個數為，銅原子與氧原子的個數比為2:1，則該晶胞中有16個銅原子。