Question

A、B、C、D、E、F 是第四周期的元素其单质均为固体，其相关的性质如下：
（1）A、B原子处于基态时，原子核外电子均成对，且核电荷数A＞B  写出A的基态外围电子轨道表示式

．
（2）C与A在周期表同属于一个区的元素，写C²⁺的核外电子排布式

[Ar]3d⁹

．
（3）图是金属B和C所形成的某种合金的晶胞结构示意图，用最简式表示该合金中的组成

CaCu₅

．（用B、C元素符号表示）
（4）C²⁺和A²⁺都能与NH₃、H₂O、Cl^-等形成配位数为4的配合物．[A（NH₃）₄]²⁺和[C （NH₃）₄]²⁺都具有对称的空间构型，[C（NH₃）₄]²⁺中的两个NH₃被两个Cl^-取代，能得到两种不同结构的产物，而[A（NH₃）₄]²⁺中的两个NH₃被两个Cl^-取代，只能得到一种产物，则[C（NH₃）₄]²⁺的空间构型为

平面正方形

．[A（NH₃）₄]²⁺A原子轨道的杂化方式为

sp³

．
（5）D、E、F均位于P区，电负性D＜E＜F，第一电离能D＜F＜E，D只有一个未成对电子．D在元素周期表中有位置是

第四周期第IIIA族

，D、E形成化合物的化学式

GaAs

，该化合物的一种用途是

半导体材料

F的最高价氧化物对水化物的分子式为

H₂SeO₄

．

Answer 1

分析：（1）第四周期中，原子核外电子均成对的基态原子有Ca和Zn元素；
（2）A位于周期表ds区，第四周期中，处于ds区的还有Cu；
（3）利用均摊法计算；
（4）[C（NH₃）₄]²⁺中的两个NH₃被两个Cl^-取代，能得到两种不同结构的产物，则[C（NH₃）₄]²⁺为平面正方形结构，而[A（NH₃）₄]²⁺中的两个NH₃被两个Cl^-取代，只能得到一种产物，则[A（NH₃）₄]²⁺为正四面体结构；
（5）同一周期中，从左到右元素的电负性之间增大，D、E、F均位于P区，电负性D＜E＜F，则原子序数D＜E＜F，第一电离能D＜F＜E，则E为As元素，F为Se元素，由于As的4P能级电子处于半包和，第一电离能大于Se，D只有一个未成对电子，应为Ga元素．

解答：解：（1）第四周期中，原子核外电子均成对的基态原子有Ca和Zn元素，则A为Zn元素，B为Ca元素，A的基态外围电子为3d¹⁰4s²，轨道式为，
故答案为：；
（2）Cu各Zn处于ds区，Cu的原子序数为29，基态原子的电子排布式为[Ar]3d¹⁰4s¹，则Cu²⁺的核外电子排布式为[Ar]3d⁹4s¹，故答案为：[Ar]3d⁹；
（3）由晶胞结构示意图可知，Ca位于晶胞的顶点，平均含有Ca原子的个数为8×

1

8

=1，Cu位于面心和体心，其中面心含有8个Cu，体心含有1个Cu原子，则平均含有Cu的个数为8×

1

2

+1=5，所以化学式为CaCu₅，故答案为：CaCu₅；
（4））[Cu（NH₃）₄]²⁺中的两个NH₃被两个Cl^-取代，能得到两种不同结构的产物，则[Cu（NH₃）₄]²⁺为平面正方形结构，而[Zn（NH₃）₄]²⁺中的两个NH₃被两个Cl^-取代，只能得到一种产物，则[Zn（NH₃）₄]²⁺为正四面体结构，其中Zn²⁺与四个分子形成共价键，应为sp³杂化，故答案为：平面正方形；sp³；
（5）同一周期中，从左到右元素的电负性之间增大，D、E、F均位于P区，电负性D＜E＜F，则原子序数D＜E＜F，第一电离能D＜F＜E，则E为As元素，F为Se元素，对应的最高价氧化物对水化物的分子式为H₂SeO₄，由于As的4P能级电子处于半包和，第一电离能大于Se，D只有一个未成对电子，应为Ga元素，位于周期表第四周期第IIIA族，D、E形成的化合物为GaAs，常用于制作半导体的材料，故答案为：第四周期第IIIA族；GaAs；半导体材料；H₂SeO₄．

点评：本题考查较为综合，涉及轨道式、电子式的书写、晶胞的计算、配合物知识，题目难度中等，正确推断元素的种类是解答本题的关键．