Question

A、B、C、D、E、F 是第四周期的元素其單質均為固體，其相關的性質如下：
（1）A、B原子處于基態時，原子核外電子均成對，且核電荷數A＞B  寫出A的基態外圍電子軌道表示式

．
（2）C與A在周期表同屬于一個區的元素，寫C²⁺的核外電子排布式

[Ar]3d⁹

．
（3）圖是金屬B和C所形成的某種合金的晶胞結構示意圖，用最簡式表示該合金中的組成

CaCu₅

．（用B、C元素符號表示）
（4）C²⁺和A²⁺都能與NH₃、H₂O、Cl^-等形成配位數為4的配合物．[A（NH₃）₄]²⁺和[C （NH₃）₄]²⁺都具有對稱的空間構型，[C（NH₃）₄]²⁺中的兩個NH₃被兩個Cl^-取代，能得到兩種不同結構的產物，而[A（NH₃）₄]²⁺中的兩個NH₃被兩個Cl^-取代，只能得到一種產物，則[C（NH₃）₄]²⁺的空間構型為

平面正方形

．[A（NH₃）₄]²⁺A原子軌道的雜化方式為

sp³

．
（5）D、E、F均位于P區，電負性D＜E＜F，第一電離能D＜F＜E，D只有一個未成對電子．D在元素周期表中有位置是

第四周期第IIIA族

，D、E形成化合物的化學式

GaAs

，該化合物的一種用途是

半導體材料

F的最高價氧化物對水化物的分子式為

H₂SeO₄

．

Answer 1

分析：（1）第四周期中，原子核外電子均成對的基態原子有Ca和Zn元素；
（2）A位于周期表ds區，第四周期中，處于ds區的還有Cu；
（3）利用均攤法計算；
（4）[C（NH₃）₄]²⁺中的兩個NH₃被兩個Cl^-取代，能得到兩種不同結構的產物，則[C（NH₃）₄]²⁺為平面正方形結構，而[A（NH₃）₄]²⁺中的兩個NH₃被兩個Cl^-取代，只能得到一種產物，則[A（NH₃）₄]²⁺為正四面體結構；
（5）同一周期中，從左到右元素的電負性之間增大，D、E、F均位于P區，電負性D＜E＜F，則原子序數D＜E＜F，第一電離能D＜F＜E，則E為As元素，F為Se元素，由于As的4P能級電子處于半包和，第一電離能大于Se，D只有一個未成對電子，應為Ga元素．

解答：解：（1）第四周期中，原子核外電子均成對的基態原子有Ca和Zn元素，則A為Zn元素，B為Ca元素，A的基態外圍電子為3d¹⁰4s²，軌道式為，
故答案為：；
（2）Cu各Zn處于ds區，Cu的原子序數為29，基態原子的電子排布式為[Ar]3d¹⁰4s¹，則Cu²⁺的核外電子排布式為[Ar]3d⁹4s¹，故答案為：[Ar]3d⁹；
（3）由晶胞結構示意圖可知，Ca位于晶胞的頂點，平均含有Ca原子的個數為8×

1

8

=1，Cu位于面心和體心，其中面心含有8個Cu，體心含有1個Cu原子，則平均含有Cu的個數為8×

1

2

+1=5，所以化學式為CaCu₅，故答案為：CaCu₅；
（4））[Cu（NH₃）₄]²⁺中的兩個NH₃被兩個Cl^-取代，能得到兩種不同結構的產物，則[Cu（NH₃）₄]²⁺為平面正方形結構，而[Zn（NH₃）₄]²⁺中的兩個NH₃被兩個Cl^-取代，只能得到一種產物，則[Zn（NH₃）₄]²⁺為正四面體結構，其中Zn²⁺與四個分子形成共價鍵，應為sp³雜化，故答案為：平面正方形；sp³；
（5）同一周期中，從左到右元素的電負性之間增大，D、E、F均位于P區，電負性D＜E＜F，則原子序數D＜E＜F，第一電離能D＜F＜E，則E為As元素，F為Se元素，對應的最高價氧化物對水化物的分子式為H₂SeO₄，由于As的4P能級電子處于半包和，第一電離能大于Se，D只有一個未成對電子，應為Ga元素，位于周期表第四周期第IIIA族，D、E形成的化合物為GaAs，常用于制作半導體的材料，故答案為：第四周期第IIIA族；GaAs；半導體材料；H₂SeO₄．

點評：本題考查較為綜合，涉及軌道式、電子式的書寫、晶胞的計算、配合物知識，題目難度中等，正確推斷元素的種類是解答本題的關鍵．