Question

前四周期的元素及其化合物在生产、生活、化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。回答下列问题：

(1)写出基态Ti原子的电子排布式_________________，与Ti同周期的所有过渡元素的基态原子中，最外层电子数与钛不同的元素有______种。

(2)琥珀酸亚铁片是用于缺铁性贫血的预防和治疗的常见药物，临床建议服用维生素C促进“亚铁”的吸收，避免生成Fe³⁺，从结构角度来看，Fe²⁺ 易被氧化成Fe³⁺的原因是_______。

(3)SCN^-离子可用于Fe³⁺的检验，其对应的酸有两种，分别为硫氰酸(H-S-C≡N)和异硫氰酸(H-N=C=S)。

①写出与SCN^-互为等电子体的一种微粒_______________(分子或离子)；

②硫氰酸分子中π键和σ键的个数之比为___________；

(4)海洋是元素的摇篮，海水中含有大量卤族元素。

①根据下表数据判断：最有可能生成较稳定的单核阳离子的卤素原子是 ______ (填元素符号)

元素	氟	氯	溴	碘
第一电离能(kJ/mol)	1681	1251	1140	1008

②根据价层电子对互斥理论，预测ClO₄^-的空间构型为_______形，C1O₂^- 中Cl原子的杂化方式为_________。

③元素C、O、F、H的电负性由大到小的顺序为______________________。

Answer

1s22s22p63s23p63d24s2  或[Ar]3d24s2 2 Fe3+的3d5半满状态更稳定 N2O(或CO2、CS2、OCN-) 2∶3 I 正四面体形 sp3杂化 F＞O＞C＞H

【解析】

（1）Ti是22号元素，处于周期表中第四周期IVB族，价电子排布式为：3d24s2，最高能层为4s电子；与Ti同周期的所有过渡元素的基态原子中，最外层电子数与钛不同的元素，其4s能级为1个电子，则3d能级为半充满或全充满；

（2）根据洪特规则特例，处于半充满、全充满状态更稳定；

①原子总数相等、价电子总数也相等的微粒互为等电子体，C原子与1个单位负电荷可以等效替换为N原子，N原子与1个单位负电荷可以替换为O原子，S原子可以用氧原子替换；
②单键为σ键，三键含有1个σ键、2个π键；HSCN分子中分子结构式为H-S-C≡N，每个S原子价层电子对个数是4且含有两个孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断硫原子的杂化方式；

①第一电离能越小，就越容易失去一个电子；

②根据VSEPR理论判断ClO4-的空间构型，其价电子对数为4；C1O2- 价电子对数为4，可以判断其杂化类型；

③非金属性越强，电负性越大，据此可以判断电负性强弱。

(1)Ti是22号元素,处于周期表中第四周期IVB族,核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d24s2 ，与Ti同周期的所有过渡元素的基态原子中，最外层电子数与钛不同的元素，其4s能级为1个电子，则3d能级为半充满或全充满,价电子排布式为3d54s1的铬、3d104s1的铜两种元素，

故答案为：1s22s22p63s23p63d24s2 或[Ar]3d24s2 ； 2 ；

(2)Fe2+价电子为3d6,失去电子形成更稳定的3d5半满状态的Fe3+,Fe2+ 易被氧化成Fe3+，

故答案为：Fe3+的3d5半满状态更稳定；

(3)①C原子与1个单位负电荷可以等效替换为N原子,N原子与1个单位负电荷可以替换为O原子,S原子可以用氧原子替换,与SCN−互为等电子体的一种微粒为：N2O(或CO2、CS2、OCN-) ，

故答案为：N2O(或CO2、CS2、OCN-) ；

②单键为σ键,三键含有1个σ键、2个π键,硫氰酸(H−S−C≡N)分子中π键和σ键的个数之比为2:3；

故答案为：2:3；

①I的第一电离能越小，碘更容易形成较稳定的单核阳离子；

故答案为：I；

②ClO4-中心原子Cl价电子对数为=1/2(7+1−2×4)+4=4，VSEPR模型为正四面体形，ClO2-中心原子Cl价电子对数为=1/2(7+1−2×2)+2=4，Cl原子的杂化方式为sp3杂化，

故答案为：正四面体形 ；sp3杂化；

③非金属性越强，电负性越大，元素C、O、F、H的电负性由大到小的顺序为F＞O＞C＞H，

故答案为：F＞O＞C＞H。