Question

13．根據所學物質結構知識，請你回答下列問題：
（1）人們把電子云輪廓圖稱為原子軌道，s電子的原子軌道都是球形的，p電子的原子軌道都是啞鈴形的．
（2）原子序數為24的元素原子中有4個能層，7個能級，未成6對電子．
（3）具有（n-1）d¹⁰ns²電子構型的元素位于周期表中ds區(qū)和IIB族．
（4）H₂O、BF₃、PCl₃和PCl₅四種分子中各原子均達8電子結構的分子是PCl₃
（5）NCl₃常溫下為黃色粘稠的油狀液體，可用作引爆劑和化學試劑．NCl₃分子的立體構型是三角錐形，中心原子采取雜化方式sp³．

Answer 1

分析 （1）s電子的原子軌道呈球形；p電子的原子軌道呈啞鈴形；
（2）原子序數為24的元素，基態(tài)原子核外電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹，據此解答；
（3）根據元素原子的外圍電子排布的特征，可將元素周期表分成五個區(qū)域：s區(qū)、p區(qū)、d區(qū)、ds區(qū)和f區(qū)；（n-1）d全充滿，最后的電子填s軌道，為ds區(qū)元素；
（4）在AB_n型化合物中，中心元素A的族序數+成鍵數=8時，滿足分子中所有原子都滿足最外層8電子結構，含H元素的化合物一定不滿足；
（5）根據價電子對互斥理論確定微粒的空間構型，NCl₃中N原子成3個N-Cl鍵，還有1對孤對電子，雜化軌道數是4，據此分析．

解答 解：（1）因s軌道為球形；p軌道是啞鈴形，所以s電子的原子軌道呈球形，p電子的原子軌道呈啞鈴形，每個p能級有3個原子軌道，且這三個軌道相互垂直，
故答案為：球；啞鈴；
（2）原子序數為24的元素為鉻，原子基態(tài)電子排布式為，1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹，原子核外電子排布分成4層，有4個能層，K能層上有1個能級1s，L能層上有2個能級，分別為2s、2p能級，M能層上有3個能級，分別為3s、3p、3d能級，N能層上有1個能級，為1s，7個能級，3d能級有5個未成對電子，4s¹能級，1個未成對電子，共有6個未成對電子，
故答案為：4；7；6；
（3）最后填充s電子，為s區(qū)元素，包括ⅠA、ⅡA及He元素，最后填充p軌道電子，為p區(qū)元素，主要為主族和0族元素，最后填充d軌道電子，為d區(qū)元素，包括ⅢB～ⅤⅡB和ⅤⅢ族（錒系、鑭系除外），為過渡元素，（n-1）d全充滿，最后的電子填在s軌道上，為ds區(qū)元素，包括ⅠB、ⅡB元素，為過渡金屬，（n-1）d¹⁰ns²電子構型的元素，（n-1）d全充滿，最后2個電子填在s軌道上，為第IIB族，在ds區(qū)元素，
故答案為：ds；ⅡB；
（4）H₂O中，H元素位于第IA族，則1+1≠8，所以所有原子不能都滿足最外層為8電子結構；
BF₃中，B元素位于第IIIA族，3+3≠8，所有原子不能都滿足最外層為8電子結構；
PCl₃中，P元素位于第VA族，5+3=8，所以所有原子都滿足最外層為8電子結構；
PCl₅中，P元素位于第VA族，5+5=10，所以所有原子不能都滿足最外層為8電子結構；
故答案為：PCl₃；
（5）NCl₃中價層電子對個數=σ鍵個數+孤電子對個數=3+$\frac{5-3×1}{2}$=4，所以原子雜化方式是sp³，分子形狀為三角錐形，
故答案為：三角錐形；sp³．

點評 本題綜合考查原子核外電子排布以及原子結構與元素周期表知識，側重考查原子的電子排布及區(qū)的劃分、雜化軌道、8電子結構的判斷等，明確元素在周期表中的位置、元素所處主族、成鍵數是解本題關鍵，題目難度中等．