Question

10．（物質與結構）元素周期表中，金屬和非金屬分界線附近的元素以及過渡元素性質特殊，其單質和化合物應用廣泛，成為科學研究的熱點．
（1）鍺（Ge）可以作半導體材料，寫出基態鍺原子的電子排布式：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p²或[Ar]3d¹⁰4s²4p²
（2）Ti（BH₄）₃是一種儲氫材料，可由TiCl₄和LiBH₄反應制得
①Ti的基態原子有22種運動狀態不同的電子（2分）
②材料LiBH₄中Li、B、H元素的電負性由大到小的順序為H＞B＞Li
③LiBH₄由Li⁺和BH₄^-構成，BH₄^-的空間構型是正四面體，中心原子的雜化方式：
SP³雜化，LiBH₄中不存在的化學鍵有C（填字母）
A．離子鍵         B．共價鍵          C．金屬鍵           D．配位鍵
（3）銅的氯化物與氨水反應可形成配合物[Cu（NH₃）₄]Cl₂該配合物的配位數是：4，1mol該配合物中含有δ健的數目為16N_A，畫出配離子[Cu（NH₃）₄]²⁺的結構簡式
（4）第三周期元素的第一電離能隨著原子序數增大總體趨勢是逐漸增大．但Al的第一電離能明顯低于Mg，原因是Mg的3P軌道為全空狀態，而Al的3P軌道為3P¹，不是全空，全滿或半滿狀態．

Answer 1

分析 （1）根據構造原理書寫出基態鍺原子核外電子排布式；
（2）①原子核外沒有兩個運動狀態完全相同的電子，有幾個電子就有幾種運動狀態；
②元素的非金屬性越強，其電負性越大；
③根據價層電子對互斥理論確定雜化和離子空間構型，陰陽離子之間存在離子鍵，非金屬元素之間存在共價鍵，含有孤電子對的原子和含有空軌道的原子之間存在配位鍵；
（3）配位數：中心原子周圍的配位原子個數；該配合物的配離子中Cu原子和N原子、氨氣分子中N原子和H原子之間都存在σ鍵；銅離子與氨分子中的氮形成配位鍵；
（4）同一周期元素中，元素的第一電離能隨著原子序數增大而呈增大趨勢，但第IIA族、第VA族元素第一電離能大于其相鄰元素．

解答 解：（1）鍺為32號元素，根據構造原理書，基態鍺原子核外電子排布式：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p²或[Ar]3d¹⁰4s²4p²，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p²或[Ar]3d¹⁰4s²4p²；
（2）①Ti原子核外有22個電子，所以有22種不同運動狀態的電子，
故答案為：22； 
②非金屬的非金屬性越強其電負性越大，非金屬性最強的是H元素，其次是B元素，最小的是Li元素，所以Li、B、H元素的電負性由大到小排列順序為H＞B＞Li，
故答案為：H＞B＞Li；       
③BH₄^-中B原子價層電子數=4+$\frac{1}{2}$=4，所以為SP³雜化，且不含孤電子對，是正四面體構型，Li⁺和BH^-₄之間存在離子鍵，硼原子和氫原子之間存在共價鍵、配位鍵，所以該化合物中不含金屬鍵，
故答案為：正四面體；SP³雜化；C；    
（3）[Cu（NH₃）₄]Cl₂中Cu²⁺與NH₃形成4個配位鍵，所以該配合物的配位數是4，NH₃中含有3個N-H鍵，均為σ鍵，故1mol[Cu（NH₃）₄]Cl₂含有（4+3×4）mol=16molσ鍵，則含有σ鍵的數目為16N_A，銅離子有空軌道，氨氣分子有孤對電子，銅離子與氨分子中的氮形成配位鍵，所以配離子[Cu（NH₃）₄]²⁺的結構簡式為：
，
故答案為：4，16N_A；；
（4）鎂、鋁屬于同一周期元素，鎂的價電子排布是3s²，3p軌道全空較穩定，而鋁是3s²3p¹則不是全滿，全空，半空中任意一種情況，不穩定，故鋁的第一電離能比鎂小，
故答案為：Mg的3P軌道為全空狀態，而Al的3P軌道為3P¹，不是全空，全滿或半滿狀態．

點評 本題考查物質結構和性質，涉及核外電子排布、雜化方式的判斷、空間構型的判斷、配合物、第一電離能大小比較等知識點，易錯點是鎂、鋁第一電離能大小比較，題目難度中等．