Question

9．（1）可正确表示原子轨道的是：AC．
A．2sB．2dC．3pD．3f
（2）镓（Ga）原子序数为31，写出其基态原子的电子排布式：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p¹．
（3）S单质的常见形式为S₈，其环状结构如图所示，S原子采用的轨道杂化方式是sp³．
（4）用“＞”“＜”“=”填空：
第一电离能的大小：Mg＞Al；熔点的高低：KCl＜MgO．
（5）NO₃^-的空间构型为平面三角形（用文字描述）．
（6）Ni是元素周期表中第28号元素，第二周期基态原子未成对电子数与Ni相同且电负性最小的元素是C．CO与N₂结构相似，CO分子内σ键与π键个数之比为1：2．

Answer 1

分析 （1）第二能层有s、p轨道，第三能层有s、p、d轨道；
（2）Ga与Al同主族相邻，原子序数相差第四周期容纳元素种数；结合能量最低原理书写核外电子排布式；
（3）由S₈的结构可知，每个S原子形成2个σ键、含有2对孤电子对，杂化轨道数目为4；
（4）Mg原子3s能级容纳2个电子，为全满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素；
离子电荷越大、离子半径越小，晶格能越大，离子晶体熔点越高；
（5）计算N原子价层电子对数、孤电子对数，进而确定其空间构型；
（6）Ni原子外围电子排布为3d⁸4s²，未成对电子数为2，第二周期基态原子未成对电子数的外围电子排布为2s²2p²或2s²2p⁴，同周期自左而右电负性增大，故未成对电子数与Ni相同且电负性最小的元素是C；
CO与N₂结构相似，二者互为等电子体，故CO结构式为C≡O．

解答 解：（1）第二能层有s、p轨道，第三能层有s、p、d轨道，故存在2s、3p原子轨道，不存在2d、3f原子轨道，故选：AC；
（2）Ga与Al同主族相邻，原子序数相差第四周期容纳元素种数，故Ga的原子序数为13+18=31，其核外电子排布为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p¹，故答案为：31；1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p¹；
（3）由S₈的结构可知，每个S原子形成2个σ键、含有2对孤电子对，杂化轨道数目为4，S原子采取sp³杂化，故答案为：sp³；
（4）Mg原子3s能级容纳2个电子，为全满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，故第一电离能Mg＞Al；
Mg²⁺、O^2-离子电荷比K⁺、Cl^-离子电荷多，其Mg²⁺、O^2-离子半径小，故MgO晶格能比KCl的晶格能大，故熔点KCl＜MgO，
故答案为：＞；＜；
（5）NO₃^-中N原子孤电子对数=$\frac{5+1-2×3}{2}$=0，价层电子对数=3+0=3，故为平面三角形，故答案为：平面三角形；
（6）Ni原子外围电子排布为3d⁸4s²，未成对电子数为2，第二周期基态原子未成对电子数的外围电子排布为2s²2p²或2s²2p⁴，同周期自左而右电负性增大，故未成对电子数与Ni相同且电负性最小的元素是C；
CO与N₂结构相似，二者互为等电子体，故CO结构式为C≡O，分子内σ键与π键个数之比为1：1，故答案为：C；1：2．

点评 本题是对物质结构的考查，涉及核外电子排布、杂化方式判断、电离能、晶体类型与性质、微粒构型判断、等电子体等，需要学生具备扎实的基础，难度中等．