Question

10．（1）在同一个原子中，离核越近、n越小的能层中的电子能量越低．理论研究证明，多电子原子中，同一能层的电子，能量也可能不同，还可以把它们分成能级，第三能层有3个能级，分别为3s、3p和3d．现代物质结构理论证实，原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态，处于最低能量的原子叫做基态原子．
（2）写出下列基态原子的简化电子排布式：
①₁₄Si1s²2s²2p⁶3s²3p² 或[Ne]3s²3p²；②₂₆Fe1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²或[Ar]3d⁶4s² ．
（3）按所示格式填写表中的空格：

原子序数	原子的价电子排布式	周期	族
17		第三
	3d54s1		ⅥB

（4）N≡N的键能为942kJ•mol^-1，N-N单键的键能为247kJ•mol^-1，计算说明N₂中的π键更稳定（填“σ”或“π”）．
（5）在配离子[Fe（SCN）]²⁺中，提供空轨道接受孤电子对的微粒是Fe³⁺，配离子[Cu（NH₃）₄]²⁺的配体是NH₃．
（6）根据价层电子对互斥理论判断：
①NH₃分子中，中心原子上的σ键电子对数为3，孤电子对数为1，价层电子对数为4，中心原子的杂化方式为sp³杂化，VSEPR构型为四面体形，分子的立体构型为三角锥形．
②BF₃分子中，中心原子的杂化方式为sp²杂化，分子的立体构型为平面（正）三角形．

Answer 1

分析 （1）离核较近的电子层有较低的能量，随着电子层数的增加，电子层的能量越来越大；原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态，处于最低能量的原子叫做基态原子；
（2）根据元素原子的核外电子数，结合能量最低原理书写核外电子排布式
①₁₄Si为14号元素，原子核外14个电子，有三个电子层；
②₂₆Fe元素为26号元素，原子核外有26个电子，有四个电子层；
（3）根据元素原子原子序数等于核外电子数，结合能量最低原理书写核外电子排布式，周期数等于原子核外电子层数，族等于最外层电子数；
（4）N≡N中含有2个π键，1个σ键，已知N≡N键能为942kJ/mol，N-N单键键能为247kJ/mol，则1个π键的键能为$\frac{942-247}{2}$kJ/mol=347.5kJ/mol，以此判断；
（5）配合物中中心原子提供空轨道，配体提供孤电子对；
（6）①价层电子对数=σ键电子对数+孤电子对数；根据价层电子对数判断VSEPR模型和分子的立体结构；
②根据价层电子对互斥理论判断中心原子杂化类型及分子空间构型，价层电子对个数=成键电子对个数+孤电子对个数．

解答 解：（1）离核较近的电子层有较低的能量，随着电子层数的增加，电子层的能量越来越大，所以在同一个原子中，离核越近、n越小的电子层能量越低；在同一电子层中，各亚层的能量按s、p、d、f的次序依次增大；原子第三能层的能级分别为s、p、d，第三能层有3个能级，分别为3s、3p和3d，原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态，处于最低能量的原子叫做基态原子，
故答案为：低； 3d；  基态；    
（2）①₁₄Si14号元素，原子核外14个电子，有三个电子层，核外电子排布式为：1s²2s²2p⁶3s²3p² 或[Ne]3s²3p²，
故答案为1s²2s²2p⁶3s²3p² 或[Ne]3s²3p²；
②₂₆Fe元素为26号元素，原子核外有26个电子，所以核外电子排布式为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²或[Ar]3d⁶4s²，
故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²或[Ar]3d⁶4s² ；
（3）原子序数17，说明原子核外电子数为17，根据构造原理、洪特规则特例得到电子排布式为1s² 2s²2p⁶ 3s²3p⁵，价电子排布式为3s²3p⁵，最大能层数为3，说明处于第3周期，价电子数为7个，说明处于第ⅤⅡA族，价电子排布式补齐前面的电子排布为1s² 2s²2p⁶ 3s²3p⁶3d⁵ 4s¹，原子序数=核外电子数=24，最大能层数为4，价电子数为6，位于第四周期ⅥB族，
故答案为：

原子序数	原子的价电子排布式	周期	族
17	3s23p5		VIIA
24		第四

；
（4）N≡N中含有2个π键，1个σ键，已知N≡N键能为942kJ/mol，N-N单键键能为247kJ/mol，则1个π键的键能为$\frac{942-247}{2}$kJ/mol=347.5kJ/mol，则N₂中的π键键能大于σ键键能，较稳定，
故答案为：π；
 （5）在配合物离子[Fe（SCN）]²⁺中，中心离子是Fe³⁺，提供提供空轨道接受孤对电子；配离子[Cu（NH₃）₄]²⁺的配体是NH₃，
故答案为：Fe³⁺； NH₃；
（6）①价层电子对数=σ键电子对数+孤电子对数，根据NH₃的电子式可知，中心原子N有1个孤电子对和3个σ键电子对，共4个价层电子对，中心原子的杂化方式为sp3杂化，VSEPR模型名称为四面体形，分子的立体构型为三角锥形；
故答案为：3；1；4；sp³；四面体形；三角锥形；
②BF₃分子中B原子价层电子对个数是3且不含孤电子对，所以B原子采用sp²杂化，分子空间构型是平面正三角形；
故答案为：sp²；平面正三角形．

点评 本题考查了原子核外电子排布式、电子排布规律，σ键和π 键的判断，价层电子对数及空间构型的判断，题目综合性强，题目难度中等．