Question

（1）铁在元素周期表中的位置为_____，基态铁原子有个未成对电子_____，三价铁离子的电子排布式为_____。

（2）基态Si原子中，电子占据的最高能层符号_____，该能层具有的原子轨道数为_____；铝元素的原子核外共有_____种不同运动状态的电子、_____种不同能级的电子。

（3）处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用_____形象化描述。在基态¹⁴C原子中，核外存在_____对自旋相反的电子。

（4）中国古代四大发明之一——黑火药，它的爆炸反应为：2KNO₃＋3C＋SK₂S＋N₂↑＋3CO₂↑，除S外，上述元素的电负性从大到小依次为_____，第一电离能从大到小依次为_____。

（5）有以下物质：①HF，②Cl₂，③H₂O，④N₂，⑤C₂H₄，⑥CH₄，⑦H₂，⑧H₂O₂，⑨HCN(H—C≡N)，⑩Ar，既有σ键又有π键的是______；含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键的是______；不存在化学键的是______。

（6）在BF₃分子中，F—B—F的键角是______，硼原子的杂化轨道类型为______，BF₃和过量NaF作用可生成NaBF₄，BF₄^-的立体构型为______。

Answer

第4周期Ⅷ族 4 1s22s22p63s23p63d5 M 9 13 5 电子云 2 O>N>C>K N>O>C>K ④⑤⑨ ⑦ ⑩ 120° sp2 正四面体形

【解析】

(1)铁为26号元素，位于元素周期表的第4周期Ⅷ族；基态铁原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，有4个未成对电子；铁原子失去4s两个电子和3d一个电子形成铁离子，所以铁离子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5；

(2)原子中，离原子核越远的电子层其能量越高，所以Si原子中M电子层能量最高；该原子中含有3个s轨道、6个p轨道，所以一共有9个轨道；铝元素原子的核外共有13个电子，其每一个电子的运动状态都不相同，故共有13种，有1s、2s、2p、3s、3p共5个能级；

(3)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用电子云形象化描述；基态14C原子的核外电子排布为1s22s22p2，1s、2s为成对电子，自旋方向相反，2p能级为单电子，自旋方向相同，核外存在2对自旋相反的电子；

(4)同周期元素从左到右电负性增强，金属性越强的元素电负性越小，故O＞N＞C＞K；同周期元素第一电离能从左到右呈增大趋势，由于N的核外2p轨道排3个电子，半充满，较稳定，比相邻元素的第一电离能都高，所以第一电离能从大到小依次为N>O>C>K；

(5)含双键和三键的分子既有σ键又有π键，为④⑤⑨；含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键的物质只有氢气，即⑦；稀有气体不含化学键，即⑩；

(6)BF3分子的中心原子B原子上含有3个σ 键，中心原子上的孤电子对数=(3-3×1)=0，杂化轨道数目为3，BF3分子的中心原子B原子采取sp2杂化，中心原子上没有孤对电子，所以其空间构型就是平面三角形，键角是120°；BF4-中B原子的价层电子对=4+(3+1-1×4)=4，该离子中不含孤电子对，为正四面体结构。