Question

（1）根据原子结构、元素周期表和元素周期律的知识回答下列问题：

①X是1～36号元素原子核外电子排布中未成对电子数最多的元素，X元素的名称是___，在元素周期表中的位置是___，位于周期表___区。。

②C、N、O、F四种元素第一电离能由大到小的顺序为___。

（2）早期发现的一种天然二十面体准晶颗粒由Al、Cu、Fe三种金属元素组成，回答下列问题：

①基态铜原子的电子排布式为___。

②CuO在高温时分解为O₂和Cu₂O，请从阳离子的结构来说明在高温时，Cu₂O比CuO更稳定的原因是___；Cu₂O为半导体材料，在其立方晶胞内部有4个氧原子，其余氧原子位于面心和顶点，则该晶胞中有___个铜原子。

Answer

铬 第四周期第ⅥB族 d区 FNOC [Ar]3d104s1 Cu2O中Cu+电子排布为[Ar]3d10，3d轨道全充满，较稳定；而CuO中Cu2+中3d轨道排布为3d9，不稳定 16

【解析】

要寻找1～36号元素原子核外电子排布中未成对电子数最多,只要找到3d轨道和4s轨道呈半满状态的元素即可；同一周期中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但氮的价电子式为2s22p3呈半充满状态，第一电离能大于相邻元素；铜为29号元素。

（1）①根据核外电子的排布式可知，3d轨道和4s轨道呈半满状态的元素为铬，则铬是1～36号元素原子核外电子排布中未成对电子数最多的元素；铬元素位于第四周期第ⅥB族，处于元素周期表的d区。

②同一周期中，元素的第一电离能随着原子相等的增大而呈增大趋势，但氮的价电子式为2s22p3呈半满状态，第一电离能大于相邻元素，所以四种元素的第一电离能大小顺序是F＞N＞O＞C。

（2）①铜为29号元素，核外电子数为29，因全充满或半充满状态是稳定的，故基态铜原子的电子排布式为[Ar]3d104s1。

②Cu2O中铜元素显+1价，Cu+电子排布为[Ar]3d10，3d轨道全充满，较稳定，CuO中铜元素显+2价，Cu2+电子排布为[Ar]3d9，不稳定，故Cu2O比CuO更稳定；Cu2O的立方晶胞内部有4个氧原子，其余氧原子位于面心和顶点，则晶胞中氧原子的个数为，铜原子与氧原子的个数比为2:1，则该晶胞中有16个铜原子。