Question

10．（1）在同一個原子中，離核越近、n越小的能層中的電子能量越低．理論研究證明，多電子原子中，同一能層的電子，能量也可能不同，還可以把它們分成能級，第三能層有3個能級，分別為3s、3p和3d．現(xiàn)代物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論證實，原子的電子排布遵循構(gòu)造原理能使整個原子的能量處于最低狀態(tài)，處于最低能量的原子叫做基態(tài)原子．
（2）寫出下列基態(tài)原子的簡化電子排布式：
①₁₄Si1s²2s²2p⁶3s²3p² 或[Ne]3s²3p²；②₂₆Fe1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²或[Ar]3d⁶4s² ．
（3）按所示格式填寫表中的空格：

原子序數(shù)	原子的價電子排布式	周期	族
17		第三
	3d54s1		ⅥB

（4）N≡N的鍵能為942kJ•mol^-1，N-N單鍵的鍵能為247kJ•mol^-1，計算說明N₂中的π鍵更穩(wěn)定（填“σ”或“π”）．
（5）在配離子[Fe（SCN）]²⁺中，提供空軌道接受孤電子對的微粒是Fe³⁺，配離子[Cu（NH₃）₄]²⁺的配體是NH₃．
（6）根據(jù)價層電子對互斥理論判斷：
①NH₃分子中，中心原子上的σ鍵電子對數(shù)為3，孤電子對數(shù)為1，價層電子對數(shù)為4，中心原子的雜化方式為sp³雜化，VSEPR構(gòu)型為四面體形，分子的立體構(gòu)型為三角錐形．
②BF₃分子中，中心原子的雜化方式為sp²雜化，分子的立體構(gòu)型為平面（正）三角形．

Answer 1

分析 （1）離核較近的電子層有較低的能量，隨著電子層數(shù)的增加，電子層的能量越來越大；原子的電子排布遵循構(gòu)造原理能使整個原子的能量處于最低狀態(tài)，處于最低能量的原子叫做基態(tài)原子；
（2）根據(jù)元素原子的核外電子數(shù)，結(jié)合能量最低原理書寫核外電子排布式
①₁₄Si為14號元素，原子核外14個電子，有三個電子層；
②₂₆Fe元素為26號元素，原子核外有26個電子，有四個電子層；
（3）根據(jù)元素原子原子序數(shù)等于核外電子數(shù)，結(jié)合能量最低原理書寫核外電子排布式，周期數(shù)等于原子核外電子層數(shù)，族等于最外層電子數(shù)；
（4）N≡N中含有2個π鍵，1個σ鍵，已知N≡N鍵能為942kJ/mol，N-N單鍵鍵能為247kJ/mol，則1個π鍵的鍵能為$\frac{942-247}{2}$kJ/mol=347.5kJ/mol，以此判斷；
（5）配合物中中心原子提供空軌道，配體提供孤電子對；
（6）①價層電子對數(shù)=σ鍵電子對數(shù)+孤電子對數(shù)；根據(jù)價層電子對數(shù)判斷VSEPR模型和分子的立體結(jié)構(gòu)；
②根據(jù)價層電子對互斥理論判斷中心原子雜化類型及分子空間構(gòu)型，價層電子對個數(shù)=成鍵電子對個數(shù)+孤電子對個數(shù)．

解答 解：（1）離核較近的電子層有較低的能量，隨著電子層數(shù)的增加，電子層的能量越來越大，所以在同一個原子中，離核越近、n越小的電子層能量越低；在同一電子層中，各亞層的能量按s、p、d、f的次序依次增大；原子第三能層的能級分別為s、p、d，第三能層有3個能級，分別為3s、3p和3d，原子的電子排布遵循構(gòu)造原理能使整個原子的能量處于最低狀態(tài)，處于最低能量的原子叫做基態(tài)原子，
故答案為：低； 3d；  基態(tài)；    
（2）①₁₄Si14號元素，原子核外14個電子，有三個電子層，核外電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p² 或[Ne]3s²3p²，
故答案為1s²2s²2p⁶3s²3p² 或[Ne]3s²3p²；
②₂₆Fe元素為26號元素，原子核外有26個電子，所以核外電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²或[Ar]3d⁶4s²，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²或[Ar]3d⁶4s² ；
（3）原子序數(shù)17，說明原子核外電子數(shù)為17，根據(jù)構(gòu)造原理、洪特規(guī)則特例得到電子排布式為1s² 2s²2p⁶ 3s²3p⁵，價電子排布式為3s²3p⁵，最大能層數(shù)為3，說明處于第3周期，價電子數(shù)為7個，說明處于第ⅤⅡA族，價電子排布式補齊前面的電子排布為1s² 2s²2p⁶ 3s²3p⁶3d⁵ 4s¹，原子序數(shù)=核外電子數(shù)=24，最大能層數(shù)為4，價電子數(shù)為6，位于第四周期ⅥB族，
故答案為：

原子序數(shù)	原子的價電子排布式	周期	族
17	3s23p5		VIIA
24		第四

；
（4）N≡N中含有2個π鍵，1個σ鍵，已知N≡N鍵能為942kJ/mol，N-N單鍵鍵能為247kJ/mol，則1個π鍵的鍵能為$\frac{942-247}{2}$kJ/mol=347.5kJ/mol，則N₂中的π鍵鍵能大于σ鍵鍵能，較穩(wěn)定，
故答案為：π；
 （5）在配合物離子[Fe（SCN）]²⁺中，中心離子是Fe³⁺，提供提供空軌道接受孤對電子；配離子[Cu（NH₃）₄]²⁺的配體是NH₃，
故答案為：Fe³⁺； NH₃；
（6）①價層電子對數(shù)=σ鍵電子對數(shù)+孤電子對數(shù)，根據(jù)NH₃的電子式可知，中心原子N有1個孤電子對和3個σ鍵電子對，共4個價層電子對，中心原子的雜化方式為sp3雜化，VSEPR模型名稱為四面體形，分子的立體構(gòu)型為三角錐形；
故答案為：3；1；4；sp³；四面體形；三角錐形；
②BF₃分子中B原子價層電子對個數(shù)是3且不含孤電子對，所以B原子采用sp²雜化，分子空間構(gòu)型是平面正三角形；
故答案為：sp²；平面正三角形．

點評 本題考查了原子核外電子排布式、電子排布規(guī)律，σ鍵和π 鍵的判斷，價層電子對數(shù)及空間構(gòu)型的判斷，題目綜合性強，題目難度中等．