Question

3．請完成下列各題：
（1）前四周期元素中，基態(tài)原子中未成對電子數(shù)與其所在周期數(shù)相同的元素有5種．
（2）某元素的正三價離子的3d亞層為半充滿，該元素的元素符號為Fe，其基態(tài)原子的電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²．
（3）NCl₃和BCl₃中心原子的雜化方式分別為sp³和sp²．第一電離能介于N、B之間的第二周期元素有3種，這幾種元素的第一電離能由大到小的順序為O＞C＞Be．
（4）如圖為石墨晶胞結(jié)構(gòu)示意圖，該晶胞中含有C原子的個數(shù)為4．

Answer 1

分析 （1）第一周期中，有一個未成對電子的是1s¹；第二周期中，未成對電子是兩個的有兩種：1s²2s²2p² 和1s²2s²2p⁴；第三周期中，未成對電子是三個的是：1s²2s²2p⁶3s²3p³；第四周期中未成對電子是四個的是1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²；
（2）某元素的正三價離子的3d亞層為半充滿，原子核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²；
（3）NCl₃和BCl₃中心原子的雜化軌道數(shù)目分別為4、3，第一電離能介于N、B之間的第二周期元素有Be、C、O；
（4）利用均攤法計算晶胞中碳原子數(shù)目．

解答 解：（1）第一周期中，有一個未成對電子的是1s¹；第二周期中，未成對電子是兩個的有兩種：1s²2s²2p² 和1s²2s²2p⁴；第三周期中，未成對電子是三個的是：1s²2s²2p⁶3s²3p³；第四周期中未成對電子是四個的是1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，共有5種，故答案為：5；
（2）某元素的正三價離子的3d亞層為半充滿，原子核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，為Fe元素，故答案為：Fe；1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²；
（3）NCl₃中N原子轉(zhuǎn)化軌道數(shù)目為3+$\frac{5-1×3}{2}$=4，N原子采取sp³雜化，BCl₃中B原子的雜化軌道數(shù)目為3+$\frac{3-1×3}{2}$=3，B原子采取sp²雜化，第一電離能介于N、B之間的第二周期元素有Be、C、O，同周期隨原子序數(shù)增大第一電離能呈增大趨勢，故第一電離能O＞C＞Be，故答案為：sp³；sp²；3；O＞C＞Be；
（4）晶胞中碳原子數(shù)目為1+8×$\frac{1}{8}$+4×$\frac{1}{2}$+2×$\frac{1}{2}$=4，故答案為：4．

點評 本題是對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的考查，涉及核外電子排布、雜化方式、電離能、晶胞計算等，注意同周期第一電離能異常情況．