Question

10．（物质与结构）元素周期表中，金属和非金属分界线附近的元素以及过渡元素性质特殊，其单质和化合物应用广泛，成为科学研究的热点．
（1）锗（Ge）可以作半导体材料，写出基态锗原子的电子排布式：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p²或[Ar]3d¹⁰4s²4p²
（2）Ti（BH₄）₃是一种储氢材料，可由TiCl₄和LiBH₄反应制得
①Ti的基态原子有22种运动状态不同的电子（2分）
②材料LiBH₄中Li、B、H元素的电负性由大到小的顺序为H＞B＞Li
③LiBH₄由Li⁺和BH₄^-构成，BH₄^-的空间构型是正四面体，中心原子的杂化方式：
SP³杂化，LiBH₄中不存在的化学键有C（填字母）
A．离子键         B．共价键          C．金属键           D．配位键
（3）铜的氯化物与氨水反应可形成配合物[Cu（NH₃）₄]Cl₂该配合物的配位数是：4，1mol该配合物中含有δ健的数目为16N_A，画出配离子[Cu（NH₃）₄]²⁺的结构简式
（4）第三周期元素的第一电离能随着原子序数增大总体趋势是逐渐增大．但Al的第一电离能明显低于Mg，原因是Mg的3P轨道为全空状态，而Al的3P轨道为3P¹，不是全空，全满或半满状态．

Answer 1

分析 （1）根据构造原理书写出基态锗原子核外电子排布式；
（2）①原子核外没有两个运动状态完全相同的电子，有几个电子就有几种运动状态；
②元素的非金属性越强，其电负性越大；
③根据价层电子对互斥理论确定杂化和离子空间构型，阴阳离子之间存在离子键，非金属元素之间存在共价键，含有孤电子对的原子和含有空轨道的原子之间存在配位键；
（3）配位数：中心原子周围的配位原子个数；该配合物的配离子中Cu原子和N原子、氨气分子中N原子和H原子之间都存在σ键；铜离子与氨分子中的氮形成配位键；
（4）同一周期元素中，元素的第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素．

解答 解：（1）锗为32号元素，根据构造原理书，基态锗原子核外电子排布式：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p²或[Ar]3d¹⁰4s²4p²，
故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p²或[Ar]3d¹⁰4s²4p²；
（2）①Ti原子核外有22个电子，所以有22种不同运动状态的电子，
故答案为：22； 
②非金属的非金属性越强其电负性越大，非金属性最强的是H元素，其次是B元素，最小的是Li元素，所以Li、B、H元素的电负性由大到小排列顺序为H＞B＞Li，
故答案为：H＞B＞Li；       
③BH₄^-中B原子价层电子数=4+$\frac{1}{2}$=4，所以为SP³杂化，且不含孤电子对，是正四面体构型，Li⁺和BH^-₄之间存在离子键，硼原子和氢原子之间存在共价键、配位键，所以该化合物中不含金属键，
故答案为：正四面体；SP³杂化；C；    
（3）[Cu（NH₃）₄]Cl₂中Cu²⁺与NH₃形成4个配位键，所以该配合物的配位数是4，NH₃中含有3个N-H键，均为σ键，故1mol[Cu（NH₃）₄]Cl₂含有（4+3×4）mol=16molσ键，则含有σ键的数目为16N_A，铜离子有空轨道，氨气分子有孤对电子，铜离子与氨分子中的氮形成配位键，所以配离子[Cu（NH₃）₄]²⁺的结构简式为：
，
故答案为：4，16N_A；；
（4）镁、铝属于同一周期元素，镁的价电子排布是3s²，3p轨道全空较稳定，而铝是3s²3p¹则不是全满，全空，半空中任意一种情况，不稳定，故铝的第一电离能比镁小，
故答案为：Mg的3P轨道为全空状态，而Al的3P轨道为3P¹，不是全空，全满或半满状态．

点评 本题考查物质结构和性质，涉及核外电子排布、杂化方式的判断、空间构型的判断、配合物、第一电离能大小比较等知识点，易错点是镁、铝第一电离能大小比较，题目难度中等．