?第34講 原子結構與性質
【知識梳理】
一、原子結構
1. 能層和能級：在多電子原子中，電子的排布分成不同的能層，同一能層的電子能量也可能不同，還可以分成不同的能級。
電子層（能層）
原子軌道類型（能級）
原子軌道數(shù)目
最多容納電子數(shù)
K（1）
1s
1
2
L（2）
2s 2p
4
8
M（3）
3s 3p 3d
9
18
N （4）
4s 4p 4d 4f
16
32
O（5）
5s 5p 5d 5f 5g
25
50
……(n)

n 2
2n 2
（1）任一能層，能級數(shù)等于能層序數(shù)；
（2）s、p、d、f……的軌道數(shù)依次是1、3、5、7……，s、p、d、f……可容納的電子數(shù)依次是其軌道數(shù)1、3、5、7……的兩倍；
（3）各電子層最多容納的電子數(shù)為2n2個。最外層最多容納8個電子；次外層最多容納18個（若此外層為1或2，最多只能有2或8個電子）；倒數(shù)第三層最多只有32個電子（若該層n=1，2，3，最多只能有2，8，18個電子）
2. 原子軌道：不同能級上的電子出現(xiàn)概率約為90%的電子云空間輪廓圖 稱為原子軌道。

（1）s電子的原子軌道呈球形對稱，ns能級各有1個原子軌道；p電子的原子軌道呈紡錘形，np能級各有3個原子軌道，相互垂直（用px、py、pz表示）；nd能級各有5個原子軌道；nf能級各有7個原子軌道。
（2）相同能層上原子軌道能量的高低：nsN>C
C．電負性：F>P>O
D．基態(tài)原子中未成對電子數(shù)：Mn>Si>Cl
3．以下有關元素性質的說法不正確的是
A．具有下列價電子排布式的原子中，①3s23p1?、?s23p2?、?s23p3　④3s23p4電負性最大的是③
B．某元素氣態(tài)基態(tài)原子的逐級電離能(kJ·mol－1)分別為738、1451、7733、10540、13630、17995、21703，當它與氯氣反應時可能生成的陽離子是X2＋
C．①Na、K、Rb?、贜、P、As?、跲、S、Se　④Na、P、Cl，元素的第一電離能隨原子序數(shù)增大而遞增的是④
D．具有下列電子排布式的原子中，①1s22s22p63s23p2?、?s22s22p3　③1s22s22p2　④1s22s22p63s23p4　原子半徑最大的是①
4．下列說法中正確的是(　　)
I1
I2
I3
I4
I5
I6
I7
578
1 817
2 745
11 575
14 830
18 376
23 293
A．HF、HCl、H2S、PH3的穩(wěn)定性依次增強
B．在①P、S，②Mg、Ca，③Al、Si三組元素中，每組中第一電離能較大的元素的原子序數(shù)之和為41
C．某主族元素的電離能I1～I7數(shù)據(jù)如下表所示(單位：kJ/mol)，可推測該元素位于元素周期表第ⅤA族
D．按Mg、Si、N、F的順序，原子半徑由小變大
5．人們通常將在同一原子軌道上運動、自旋方向相反的2個電子，稱為“電子對”，將在某一原子軌道上運動的單個電子，稱為“未成對電子”。下列基態(tài)原子的電子排布式中，未成對電子數(shù)最多的是
A．1s22s22p63s23p6 B．1s22s22p63s23p63d54s2
C．1s22s22p63s23p63d54s1 D．1s22s22p63s23p63d104s1
6．下列各組原子中彼此化學性質一定相似的是(　　)
A．原子核外電子排布式為1s2的X原子與原子核外電子排布式為1s22s2的Y原子
B．原子核外M層上僅有兩個電子的X原子與原子核外N層上僅有兩個電子的Y原子
C．2p軌道上有一對成對電子的X原子和3p軌道上只有一對成對電子的Y原子
D．最外層都只有一個電子的X、Y原子
7．下列表達方式錯誤的是
A．四氯化碳的電子式： B．氟化鈉的電子式：
C．硫離子的核外電子排布式：1s22s22p63s23p6 D．碳-12原子：
8．現(xiàn)有四種元素的基態(tài)原子的電子排布式如下：
①1s22s22p63s23p4?、?s22s22p63s23p3?、?s22s22p3?、?s22s22p5
則下列有關比較中正確的是
A．第一電離能：④>③>②>① B．原子半徑：④>③>②>①
C．電負性：④>③>②>① D．最高正化合價：④>③＝②>①
9．科學研究證明：核外電子的能量不僅與電子所處的電子層、能級有關，還與核外電子的數(shù)目及核電荷數(shù)有關。氬原子與硫離子的核外電子排布相同，都是。下列說法正確的是（ ）
A．兩粒子的1s能級上電子的能量相同
B．兩粒子的3p能級上的電子離核的距離相同
C．兩粒子的電子發(fā)生躍遷時，產生的光譜不同
D．兩粒子最外層都達8電子穩(wěn)定結構，化學性質相同
10．已知某原子結構示意圖為，下列有關說法正確的是（ ）
A．結構示意圖中x＝4
B．該原子的電子排布式為1s22s22p63s23p4
C．該原子的電子排布圖為
D．該原子結構中共有5個能級上填充有電子
11．元素X、Y、Z、M在周期表中的相對位置如圖所示，已知M元素原子的價電子排布式ns2pn+1,且最外層有9個原子軌道。下列說法錯誤的是


X

Y
M
Z


A．M元素原子的價電子排布為3s23p4
B．Y元素在周期表的第四周期第VA族
C．X基態(tài)原子核外有兩個未成對電子
D．Z元素原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p2
12．宋代張杲《醫(yī)說》引《集驗方》載：每每外出，用雄黃桐子大，在火中燒煙薰腳繃、草履、領袖間，以消毒滅菌，防止疫菌通過衣物的接觸而傳染。雄黃(As4S4)的結構如圖所示，下列說法正確的是

A．雄黃中硫的價態(tài)為+2 價
B．As 原子的核外電子排布式為[Ar]4s24p3
C．As4S4 分子中 As 原子和 S 原子的雜化類型都為 sp3 雜化
D．古代熏蒸的消毒原理與 H2O2、酒精相同
13．黑色金屬是指鐵、鉻、錳及其合金，在生產生活中有廣泛的用途。請回答下列問題：
(1)基態(tài)鉻原子的核外電子排布式____________，能量最高的原子軌道有____________種空間伸展方向。
(2)[Cr(H2O)3(NH3)3]3+中，與Cr3+形成配位鍵的原子是____________，NH3的VSEPR模型為____________，H2O中氧原子的雜化類型為____________。
(3)H2O的穩(wěn)定性____________(填大于或小于)NH3的穩(wěn)定性，請用共價鍵知識解釋原因：____________。
(4)元素鐵和錳的逐級電離能如圖所示，元素X是____________(填元素符號)，判斷理由是____________。

(5)Fe與CO能形成一種重要的催化劑Fe(CO)5，該分子中σ和π鍵個數(shù)比為_____，C、O元素的第一電離能是C____________O。(填“＞”“＜”或“=”)
(6)Fe3+可用SCN-檢驗，類鹵素(SCN)2對應的酸有兩種，分別為硫氰酸(H—S—CN))和異硫氰酸(H—N=C=S)，這兩種酸中沸點較高的是_____(填名稱)，原因是_______。
14．在一定條件下，金屬相互化合形成的化合物稱為金屬互化物，如Cu9Al4、Cu5Zn8等。
(1)某金屬互化物具有自范性，原子在三維空間里呈周期性有序排列，該金屬互化物屬于________(填“晶體”或“非晶體”)。
(2)基態(tài)銅原子有________個未成對電子；Cu2＋的電子排布式為____________________；在CuSO4溶液中加入過量氨水，充分反應后加入少量乙醇，析出一種深藍色晶體，該晶體的化學式為____________________，其所含化學鍵有____________________，乙醇分子中C原子的雜化軌道類型為________。
(3)銅能與類鹵素(SCN)2反應生成Cu(SCN)2,1 mol(SCN)2分子中含有σ鍵的數(shù)目為________。(SCN)2對應的酸有硫氰酸(H—S—C≡N)、異硫氰酸(H—N===C===S)兩種。理論上前者沸點低于后者，其原因是_____。

(4)ZnS的晶胞結構如圖所示，在ZnS晶胞中，S2－的配位數(shù)為_______________。

(5)銅與金形成的金屬互化物的晶胞結構如圖所示，其晶胞邊長為a nm，該金屬互化物的密度為________ g·cm－3(用含a、NA的代數(shù)式表示)。
15．黃銅礦是工業(yè)冶煉銅的原料，主要成分為 CuFeS2。試回答下列問題：
(1)基態(tài)硫原子核外電子有_____種不同運動狀態(tài)，能量最高的電子所占據(jù)的原子軌道形狀為_________。
(2)基態(tài)Cu原子的價層電子排布式為_________；Cu、Zn的第二電離能大小I2(Cu) _________I2(Zn)(填“>”“O>C、②N>P>S、③N>C>Si、④F>N>O；O>S>H　N　＋3　O＞C＞Si（3）鉻：1s22s22p63s23p63d54s1；銅：1s22s22p63s23p63d104s1；鐵： 1s22s22p63s23p63d64s2；錳：1s22s22p63s23p63d54s2；3s23p5；K、Cu；I1(N)＞I1(O)＞I1(C) （4）1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2　N＞O＞C（5）3s23p63d5 7　4s24p1 15　3s23p3 F＞N＞O＞B（6）3d104s24p2 ；2；O＞Ge＞Zn（7）1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar] 3d84s2 ；2；金屬；銅失去的是全充滿的3d10電子，鎳失去的是4s1電子(8)①三　ⅣA?、?s22s22p3　1③＞　＜?。尽。?9)O　1s22s22p63s23p3(或[Ne]3s23p3)(10)N　 (11)①Al?、?s22s22p63s23p63d104s24p2　GeCl4?、跜D（12）b
【解析】（1）As的原子序數(shù)為33，則基態(tài)As原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3。同周期元素從左到右原子半徑逐漸減小，故原子半徑Ga大于As，As原子的4p軌道處于半滿的穩(wěn)定結構，所以第一電離能Ga小于As。（2）鎳是28號元素，位于第四周期，第Ⅷ族，根據(jù)核外電子排布規(guī)則，其基態(tài)原子的電子排布式為1s22s2 2p63s23p63d84s2；3d能級有5個軌道，根據(jù)洪特原則，先占滿5個自旋方向相同的電子，再分別占據(jù)三個軌道，電子自旋方向相反，所以未成對的電子數(shù)為2；同周期第一電離能從左往右一般逐漸增大，但IAⅢA；ⅣAⅥA，同主族從上往下第一電離能逐漸減??；同周期電負性從左往右逐漸增大，同主族從上往下電負性逐漸減小。（3）24號Cr元素核外24個電子，最后6個電子的排布有兩種可能：3d44s2或3d54s1。根據(jù)半滿、全滿規(guī)則可知后者更穩(wěn)定。同理，可知最外層只有1個電子的除了K，還有3d104s1的Cu；同一周期主族元素，從左到右第一電離能呈增大趨勢，但氮原子價層電子排布式為2s22p3，2p軌道達到半充滿穩(wěn)定結構，故氮的第一電離能大于氧。（4）Co的原子序數(shù)為27，其基態(tài)原子核外電子總數(shù)為27，其核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2；同一周期元素，元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而增大，但第ⅡA族、第ⅤA族元素第一電離能大于其相鄰元素，C、N、O元素處于同一周期且原子序數(shù)逐漸增大，N處于第ⅤA族，所以第一電離能大小為N＞O＞C。（5）P屬于15號元素，核外電子運動狀態(tài)共有15種，其價電子排布式為3s23p3；。（6）Ge是32號元素，與碳元素是同一主族的元素，在元素周期表中位于第四周期IVA族；基態(tài)Ge原子的核外電子排布式為[Ar] 4s24p2，也可寫為3d104s24p2；在其原子的最外層的2個4s電子是成對電子，位于4s軌道，2個4p電子分別位于2個不同的4p軌道上，所以基態(tài)Ge原子有2個未成對的電子；光催化還原CO2制備CH4反應中，帶狀納米Zn2GeO4是該反應的良好催化劑。元素的非金屬性越強，其吸引電子的能力就越強，元素的電負性就越大。元素Zn、Ge、O的非金屬性強弱順序是：O＞Ge＞Zn，所以這三種元素的電負性由大至小的順序是O＞Ge＞Zn 。（7）鎳是28號元素，位于第四周期，第Ⅷ族，根據(jù)核外電子排布規(guī)則，其基態(tài)原子的電子排布式為1s22s2 2p63s23p63d84s2，3d能級有5個軌道，先占滿5個自旋方向相同的電子，剩余3個電子再分別占據(jù)三個軌道，電子自旋方向相反，所以未成對的電子數(shù)為2；銅失去的是全充滿的3d10電子，鎳失去的是4s1電子，所以ICu>INi。(8)①Si是14號元素，位于元素周期表中第三周期第ⅣA族。②N是7號元素，其基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p3；Cu是29號元素，其基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1，故最外層有1個電子。③同周期元素，原子序數(shù)越大，原子半徑越小，故原子半徑：Al＞Si；同周期元素，原子序數(shù)越大，電負性越強，故電負性：N＜O；金剛石和晶體硅都是原子晶體，但鍵能：CC＞SiSi，故熔點：金剛石＞晶體硅；CH4和SiH4都是分子晶體，且兩者結構相似，SiH4的相對分子質量大，故沸點：CH4＜SiH4。(9)O、Na、P和Cl四種元素中，O元素的電負性最大。P原子核外有15個電子，其基態(tài)原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p3(或[Ne]3s23p3)。(10)由原子序數(shù)最小且核外電子總數(shù)與其電子層數(shù)相同，確定a為H元素，由價電子層中的未成對電子有3個，確定b為N元素，由最外層電子數(shù)為其內層電子數(shù)的3倍，確定c為O元素，由d與c同主族，確定d為S元素，由e的最外層只有1個電子且次外層有18個電子，確定e為Cu元素。N、O同周期第一電離能N>O，O、S同主族，第一電離能O>S，即N、O、S中第一電離能最大的是N元素；Cu的價電子排布為3d104s1，其價層電子軌道示意圖為。(11)①由電離能數(shù)據(jù)可知，該元素呈＋3價。②Ge的最高正價為＋4價。③Ge位于金屬和非金屬的分界線上，故其可做半導體材料，其氯化物和溴化物為分子晶體，相對分子質量越大，其沸點越高。（12）P原子價電子排布式為3s23p3,當P原子失去3個電子后,形成一個較穩(wěn)定的3s2全滿結構,再失去一個電子需要的能量較多,即第四電離能較大,符合此情況的曲線為b。
【課時練習】
1．D【解析】A．多電子原子中，根據(jù)構造原理，各能級能量高低順序為①相同n而不同能級的能量高低順序為：ns＜np＜nd＜nf，②n不同時的能量高低：2s＜3s＜4s，2p＜3p＜4p；③不同層不同能級ns＜（n-2）f＜（n-1）d＜np，所以同一原子中，3s、3p、4s、3d 能量依次升高，故A錯誤；
B．3s能級上的電子比3p能級上的電子能量更低，所以原子核外電子由 1s22s22p63s23p1→1s22s22p63s13p2，原子要吸收能量，故B錯誤；
C．p軌道是啞鈴形的，任何能層的p能級都有3個原子軌道，與能層的大小無關，故C錯誤；
D．在多電子的原子中，電子填充在不同的能層，能層又分不同的能級，同一能級又有不同的原子軌道，每個軌道中最多可以填充兩個電子，自旋相反，在一個基態(tài)多電子的原子中，不可能有兩個運動狀態(tài)完全相同的電子，故D正確；
故選D。
2．D【解析】A、電子層數(shù)越多，半徑越多；電子層數(shù)相同時，半徑隨著原子序數(shù)的遞增而減小，因此離子半徑大小順序是：S2－>O2－>Na＋，故A錯誤；B、同周期從左向右第一電離能呈增大趨勢 ，但IIA>IIIA，VA>VIA，因此第一電離能大小順序是N>O>C，故B錯誤；C、同周期從左向右電負性增大，同主族從上到下電負性減小，F(xiàn)的電負性大于O，N的電負性大于P，O的電負性大于N，因此電負性大小順序是F>O>P，故C錯誤；D、Mn的價電子排布式為3d54s2，未成對電子數(shù)為5，Si的價電子排布式為3s23p2，未成對電子數(shù)為2，Cl的價電子排布式為3s23p7，未成對電子數(shù)為1，因此順序是F>Si>Cl，故D正確。
3．A【解析】A. ①3s23p1符合該排布的為鋁元素；②3s23p2符合該排布的為硅元素；③3s23p3符合該排布的為磷元素；④3s23p4符合該排布的為硫元素；同一周期，從左到右，電負性增大，因此電負性最大的是④；A錯誤；
B. 第三電離能遠大于第二電離能，所以是第ⅡA族元素，形成的陽離子是X2＋，B正確；
C. 同一周期，從上到下，第一電離能逐漸減弱，①Na、K、Rb，②N、P、As，③O、S、Se均符合此規(guī)律，同一周期從左到右，第一電離能逐漸增大，④Na、P、Cl符合此規(guī)律，C正確；
D. 具有下列電子排布式的原子中，①1s22s22p63s23p2符合該排布的為硅元素；②1s22s22p3符合該排布的為氮元素；③1s22s22p2符合該排布的為碳元素；④1s22s22p63s23p4　符合該排布的為硫元素；同一周期，從左到右原子半徑減小，同一主族，從上到下，原子半徑逐漸增大，因此原子半徑最大的為①，D正確；
正確選項A 。
4．B【解析】A．非金屬性越強，簡單氫化物越穩(wěn)定，非金屬性F>Cl>S>P，所以HF、HCl、H2S、PH3的穩(wěn)定性依次減弱，故A錯誤；
B．①P、S中由于P原子3p能級半滿，所以第一電離能較大；②同主族自上而下第一電離能減小，所以Mg、Ca中Mg的第一電離能較大；③同周期自左至右第一電離能呈增大趨勢，所以Al、Si中Si的第一電離能較大，P、Mg、Si的原子序數(shù)之和為15+12+14=41，故B正確；
C．根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知該元素的第三電離能和第四電離能相差較大，所以應為第ⅢA族元素，故C錯誤；
D．電子層數(shù)越多原子半徑越大，電子層數(shù)相同核電荷數(shù)越小半徑越大，所以按Mg、Si、N、F的順序，原子半徑由大變小，故D錯誤；
綜上所述答案為B。
5．C【解析】A.1s22s22p63s23p6中每個軌道上都達到飽和，未成對電子數(shù)為0，A不選；
B.1s22s22p63s23p63d54s2中3d軌道上有5個電子沒成對，其他軌道達到飽和，未成對電子數(shù)為5；B不選；
C.1s22s22p63s23p63d54s1中的3d、4s軌道上各有5、1個未成對電子，未成對電子數(shù)為6；C選；
D.1s22s22p63s23p63d104s1只有4s上有1個電子沒成對，未成對電子數(shù)為1，D不選；
綜上所述，本題選C。
6．C【解析】A.原子核外電子排布式為1s2是He，原子核外電子排布式為1s22s2是Be，二者性質不同，故A項錯誤；
B.原子核外M層上僅有兩個電子的X為Mg元素，原子核外N層上僅有兩個電子的Y可能為Ca、Fe、Zn等元素，價電子數(shù)不同，性質不相同，故B項錯誤；
C.2p軌道上有一對成對電子的X為O元素，3p軌道上只有一對成對電子的Y為S元素，二者位于周期表同一主族，最外層電子數(shù)相同，性質相似，故C項正確；
D.最外層都只有一個電子的X、Y原子，可能為H與Cu原子等，性質不同，故D項錯誤；
綜上，本題選C。
7．A【解析】A．四氯化碳的電子式：，故A錯誤；
B．氟化鈉為離子化合物，電子式：，故B正確；
C．硫離子的核外電子數(shù)是18，其核外電子排布式為1s22s22p63s23p6，故C正確；
D．在表示原子組成時元素符號的左下角表示質子數(shù)，左上角表示質量數(shù)，則碳-12原子可表示為：，故D正確；
答案選A。
8．A【解析】由四種元素基態(tài)原子電子排布式可知，①1s22s22p63s23p4是S元素、②1s22s22p63s23p3是P元素、③1s22s22p3是N元素、④1s22s22p5是F元素。
A、同周期自左而右第一電離能呈增大趨勢，故第一電離能N＜F，但P元素原子3p能級容納3個電子，為半滿穩(wěn)定狀態(tài)，能量較低，第一電離能高于同周期相鄰元素，所以第一電離能S＜P，同主族自上而下第一電離能降低，所以第一電離能N＞P，所以第一電離能S＜P＜N＜F，即④＞③＞②＞①，故A正確；
B、同周期自左而右原子半徑減小，所以原子半徑P＞S，N＞F，電子層越多原子半徑越大，故原子半徑P＞S＞N＞F，即②＞①＞③＞④，故B錯誤；
C、同周期自左而右電負性增大，所以電負性P＜S，N＜F，N元素非金屬性與S元素強，所以電負性P＜N，故電負性P＜S＜N＜F，即②＜①＜③＜④，故C錯誤；
D、最高正化合價等于最外層電子數(shù)，但F元素沒有正化合價，所以最高正化合價：①＞②=③，故D錯誤。
故選A。
9．C【解析】A、雖然電子數(shù)相同，但是核電荷數(shù)不同，所以能量不同，故A錯誤；
B、同是3p能級，氬原子中的核電荷數(shù)較大，對電子的引力大，所以電子離核較近，故B錯誤；
C、電子的能量不同，則發(fā)生躍遷時，產生的光譜不同，故C正確；
D、硫離子是得到電子之后變成這種結構，有較強的失電子能力，所以具有很強的還原性，二者性質不同，故D錯誤。
答案選C。
10．D【解析】A.由原子結構示意圖可知，K層電子排滿時為2個電子，故x=2，該元素為硅，故A選項錯誤。
B.該原子的電子排布式為1s22s22p63s23p2，故B選項錯誤。
C.硅的電子排布圖為，故C選項錯誤。
D.原子結構中共有1s、2s、2p、3s、3p這5個能級上填充有電子，故D選項正確。
故答案選D。
11．B【解析】M元素原子的價電子排布為ns2npn+1，且有9個原子軌道，可知n=3時符合，核外電子排布式為1s22s22p63s23p4，M為S；由X、Y、Z、M在周期表中的相對位置可知，X為O、Y為P、Z為Ge，以此來解答。
A．M為S，最外層電子數(shù)為6，價電子排布為3s23p4，故A正確；
B．Y為P，在周期表的第三周期第VA族，故B錯誤；
C．X為O，核外電子排布式為1s22s22p4，p軌道上有兩個未成對電子，故C正確；
D．Z為Ge，原子序數(shù)為32，核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p2，故D正確；
故選：B。
12．C【解析】A.硫元素的非金屬性強于砷元素，由結構示意圖可知，雄黃中硫元素的價態(tài)為—2價，故A錯誤；
B.砷元素位于元素周期表第四周期VA族， As原子核外電子排布式為[Ar]3d104s24p3，故B錯誤；
C.由結構示意圖可知，S和As的價層電子對數(shù)均為4，則As4S4 分子中 As 原子和 S 原子的雜化類型都為 sp3 雜化，故C正確；
D.古代熏蒸和雙氧水的消毒原理均屬于化學變化，而酒精的消毒原理為物理變化，原理不相同，故D錯誤；
故選C。
13．（1）1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1；5（2）O、N；四面體；sp3（3）大于；因為O-H鍵長 （3）sp2；V形；O3（4）4；5∶2 （5）硫酸分子中的非羥基氧原子數(shù)比亞硫酸多，硫酸中心原子硫價態(tài)高，易于電離出H+（6）
【解析】 (1)硫元素為16號元素，基態(tài)硫原子核外電子有16種不同運動狀態(tài)，能量最高的電子為3p電子，3p電子的原子軌道形狀為紡錘形，故答案為：16；紡錘形；
(2)Cu為29號元素，基態(tài)Cu原子的價層電子排布式為3d104s1；Zn為30號元素，基態(tài)Zn原子的價層電子排布式為3d104s2，Cu的第二電離能失去的是3d電子，失去后不穩(wěn)定，第二電離能大于Zn的第二電離能，即I2(Cu)＞I2(Zn)，故答案為：3d104s1；＞；
(3)SO2分子中S原子的價層電子對數(shù)=2+(6-2×2)=3，軌道雜化類型為sp2，分子的空間構型為V形；與SO2互為等電子體的分子有O3，故答案為：sp2；V形；O3；
(4)Cu(CH3CN)4中的中心原子為Cu，配位數(shù)為4；配位體為CH3CN，其中σ鍵有3個C-H、1個C-C和1個C≡N，共5個σ鍵，只有C≡N中含有π鍵，有2個π鍵，σ鍵與π鍵個數(shù)之比5∶2，故答案為：4；5∶2；
(5)同一元素的不同含氧酸中，非羥基氧原子數(shù)越大其酸性越強，硫酸分子中的非羥基氧原子數(shù)比亞硫酸多，所以H2SO4的酸性大于H2SO3的酸性，故答案為：硫酸分子中的非羥基氧原子數(shù)比亞硫酸多，硫酸中心原子硫價態(tài)高，易于電離出H+；
(6)設晶胞的參數(shù)為dnm，該晶體儲氫時，H2分子在晶胞的體心和棱心位置，則距離最近的兩個H2分子之間的距離為晶胞面上對角線長度的一半，即anm=×d nm，則d=anm=a×10-7cm，該晶胞中Mg原子個數(shù)是8、Fe原子個數(shù)=8×+6×=4，所以Mg、Fe原子個數(shù)之比為8∶4=2∶1，所以其化學式為Mg2Fe，該合金的密度為==g/cm3，故答案為：。
16．（1）3d104s1；ds （2）O>S>H （3）4；正四面體（4）2(5) ①19②大于；NH3中成鍵電子偏向 N，斥力大，鍵角大，NF3中成鍵電子偏向F，斥力小，鍵角?。?）12；
【解析】 (1)Cu是29號元素，根據(jù)能量最低原理、洪特規(guī)則，基態(tài)銅原子的價層電子排布式為3d104s1；Cu屬于ⅠB族，位于元素周期表的ds區(qū)；
(2)元素非金屬性越強，電負性越大，所以電負性O＞S＞H；
(3)的中心原子的價層電子對數(shù)為=4，無孤電子對，所以空間構型為正四面體；
(4)根據(jù)冰的晶體結構圖，可知每個水分子與4個水分子形成氫鍵，1mol冰中含有2mol氫鍵；
(5) ①單鍵為σ鍵，雙鍵中有1個σ鍵，1mol中σ鍵的數(shù)目為19 NA；
②F吸引電子能力大于H，NH3中成鍵電子偏向 N，斥力大，鍵角大，NF3中成鍵電子偏向F，斥力小，鍵角小，所以NH3的鍵角大于NF3的鍵角；
(6)根據(jù)銅的晶胞結構圖，銅的配位數(shù)為12，銅為面心立方堆積，若銅原子的半徑為a pm，則晶胞的邊長為pm，1個晶胞含有銅原子數(shù)是，則銅晶胞的密度為g?cm3。

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