Question

物質(zhì)結(jié)構(gòu)
第四周期元素的單質(zhì)及化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛．
（1）第四周期元素中，基態(tài)原子的最外層只有1個電子的元素中，分別寫出屬于主族，副族元素各一種元素的核外電子排布式

K[Ar]4s¹；Cu[Ar]3d¹⁰4s¹

．
（2）無水硫酸銅呈白色，吸水后形成膽礬，呈藍色．科學(xué)家通過X射線測定出膽礬的結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)可用如圖表示．

①膽礬晶體中除共價鍵、配位鍵，還存在的兩種作用力是

氫鍵離子鍵

．
②SO₄^2-離子呈正四面體結(jié)構(gòu)，其中心原子的雜化軌道類型是

sp³

．
③銅離子形成膽礬中配位離子的離子方程式為

Cu²⁺+4H₂O=[Cu（H₂O）₄]²⁺

．
（3）Mn、Fe均為第四周期過渡元素，兩元素的部分電離能數(shù)據(jù)如表．據(jù)表判斷Mn²⁺和Fe²⁺再失去-個電子的難易，并從原子結(jié)構(gòu)的角度簡述其原因

Mn²⁺再失去電子比Fe²⁺更難，原因是Mn²⁺（3d⁵）屬于較穩(wěn)定的半充滿結(jié)構(gòu)．

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)核外電子排布規(guī)律書寫，第四周期元素中，基態(tài)原子的最外層只有1個電子的元素中，主族是K，副族元素為Cu等．
（2）①由圖可知H與O之間存在氫鍵．銅離子與硫酸根之間存在離子鍵．
②由圖可知S成4個δ鍵，SO₄^2-離子呈正四面體結(jié)構(gòu)，由此判斷S的雜化方式．
③銅離子與水分子通過配位鍵形成水合銅離子[Cu（H₂O）₄]²⁺．
（3）電離能越大，越不容易失去電子．根據(jù)第三電離能可知Mn²⁺再失去電子比Fe²⁺更難．電子處于半滿、全滿、全空是更穩(wěn)定．

解答：解：（1）第四周期元素中，基態(tài)原子的最外層只有1個電子的元素中，主族是K，其核外電子排布式為[Ar]4s¹，
副族元素有Cu等．Cu的外電子排布式為[Ar]3d¹⁰4s¹．
故答案為：K[Ar]4s¹； Cu[Ar]3d¹⁰4s¹  
（2））①由圖可知H與O之間存在氫鍵，銅離子與硫酸根之間存在離子鍵．
故答案為：氫鍵 離子鍵
②由圖可知S成4個δ鍵，SO₄^2-中S的化合價為+6價，最外層電子全部成鍵，無孤對電子，所以S采取sp³雜化方式
故答案為：sp³
③銅離子與水分子通過配位鍵形成水合銅離子[Cu（H₂O）₄]²⁺，離子方程式為Cu²⁺+4H₂O=[Cu（H₂O）₄]²⁺．
故答案為：Cu²⁺+4H₂O=[Cu（H₂O）₄]²⁺．
（3）Mn的I₃=3248 kJ?mo1^-1大于Fe的I₃=2957 kJ?mo1^-1，所以Mn²⁺再失去電子比Fe²⁺更難，原因是Mn²⁺（3d⁵）屬于較穩(wěn)定的半充滿結(jié)構(gòu)．
故答案為：Mn²⁺再失去電子比Fe²⁺更難，原因是Mn²⁺（3d⁵）屬于較穩(wěn)定的半充滿結(jié)構(gòu)．

點評：考查核外電子排布式、化學(xué)鍵、原子的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系以及學(xué)生讀圖表提取信息能力，難度中等，旨在考查學(xué)生對知識的掌握與利用．