Question

12．（1）位于第4周期元素Q和T，在周期表中既处于同一周期又位于同一族，且原子序数T比Q多2．T的基态原子外围电子排布为3d⁸4s²，Q²⁺的未成对电子数是4．
（2）Fe、Mn两元素的部分电离能数据列于下表：

元    素		Mn	Fe
电离能 /kJ•mol-1	I1	717	759
	I2	1509	1561
	I3	3248	2957

比较两元素的I₂、I₃可知，气态Mn²⁺再失去一个电子比气态Fe²⁺再失去一个电子难．对此，你的解释是由Mn²⁺转化为Mn³⁺时，3d能级由较稳定的3d⁵半充满状态转为不稳定的3d⁴状态需要的能量较多；而Fe²⁺到Fe³⁺时，3d能级由不稳定的3d⁶到稳定的3d⁵半充满状态，需要的能量相对要少．

Answer 1

分析 （1）位于第4周期元素Q和T，在周期表中既处于同一周期又位于同一族，则Q、T处于第Ⅷ族，且原子序数T比Q多2，则Q为Fe元素，T为Ni元素，再结合核外电子排布规律解答；
（2）根据锰、铁原子核外电子排布结合轨道处于半满、全满、全空时能量更低稳定分析．

解答 解：（1）位于第4周期元素Q和T，在周期表中既处于同一周期又位于同一族，则Q、T处于第Ⅷ族，且原子序数T比Q多2，则Q为Fe元素，T为Ni元素，Ni元素是28号元素，Ni原子价电子排布式为3d⁸4s²，Fe²⁺的核外电子排布式为1s²4s²2p⁶3s²3d⁶，3d能级有4个单电子，
故答案为：3d⁸4s²；4；
（2）Mn元素的原子序数是24号元素，其原子核外有24个电子，其基态原子核外电子排布式为[Ar]3d⁵4s²，Mn²⁺转化为Mn³⁺时，3d能级由较稳定的3d⁵半充满状态转为不稳定的3d⁴状态需要的能量较多；铁原子序数是26，核外电子数为26，该元素原子的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，而Fe²⁺到Fe³⁺时，3d能级由不稳定的3d⁶到稳定的3d⁵半充满状态，需要的能量相对要少，
故答案为：由Mn²⁺转化为Mn³⁺时，3d能级由较稳定的3d⁵半充满状态转为不稳定的3d⁴状态需要的能量较多；而Fe²⁺到Fe³⁺时，3d能级由不稳定的3d⁶到稳定的3d⁵半充满状态，需要的能量相对要少．

点评 本题考查元素周期表、核外电子排布、电离能大小比较，根据“周期表中既处于同一周期又位于同一族”确定元素是关键，题目难度中等．