专题跟踪训练(十五)
能力练(20分钟 50分)
非选择题(共50分)
1．(12分) A、B、C、D、E代表5种元素。请填空：
(1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，其基态原子的电子排布图为________。
(2)B元素的负一价离子和C元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同，B的结构示意图为________，C元素在元素周期表的________区。
(3)D元素的正三价离子的3d能级为半充满状态，其基态原子的电子排布式为________。试根据原子核外电子排布所遵循的原理解释D的二价阳离子具有较强的还原性，易被氧化为正三价离子的原因：_________________________________________________。
(4)E元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子，其基态原子的价电子排布式为________。
[解析] (1)A元素为N，核外7个电子分别在1s、2s、2p轨道上。(2)B与C的电子层结构都与氩相同，即核外都有18个电子，则B为Cl，C为K。(3)D元素原子失去2个4s电子和1个3d电子后变成＋3价离子，其原子的核外电子排布式为1s2s2p3s3p3d4s，即26号元素铁。(4)E元素基态原子的M层全充满，说明M层上的3s、3p、3d能级都充满电子，N层没有成对电子，只有一个未成对电子，故电子排布式为1s2s2p3s3p3d4s，价电子排布式为3d4s，为铜元素。
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－
＋－
[答案] (1)
(2)
2
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s
6
2
6
2
(3)1s2s2p3s3p3d4s(或[Ar]3d4s)
2
2
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2
6
5,
Fe
2＋
3＋
的核外电子排布式为
3＋
1s2s2p3s3p3d3d轨道为半充满稳定结构，故Fe容易失去一个电子，被氧化为Fe
(4)3d4s 2．(18
分)氯吡苯脲是一种常用的膨大剂，其结构简式为
10
1
1
，它是经国家批准使用的植物生长调节
剂。
(1)氯元素基态原子核外电子的未成对电子数为________。
(2)氯吡苯脲晶体中，氮原子的杂化轨道类型为________，羰基碳原子的杂化轨道类型为__________。
(3)查文献可知，可用2-氯-4-氨基吡啶与异氰酸苯酯反应，生成氯吡苯脲：
(4)膨大剂能在动物体内代谢，其产物较为复杂，其中有H2O、NH3、CO2等。 ①请用共价键知识解释____________________________。
②H2O、NH3、CO2分子的空间构型分别是_______________，中心原子的杂化类型分别是______________________。
[解析] (1)根据构造原理可知，氯元素基态原子核外电子排布式是1s2s2p3s3p，所以未成对电子数为1。(2)根据氯吡苯脲的结构简式可知，有2个氮原子均形成3个单键，孤电子对数为1，属于sp杂化；剩余1个氮原子形成1个双键和1个单键，孤电子对数为1，是sp杂化；羰基碳原子形成2个单键和1个双键，为sp杂化。(3)由于σ键比π键更稳定，根据反应方程式可以看出，断裂的化学键为异氰酸苯酯分子中的N===C键中的π键和2-氯-4-氨基吡啶分子中的N—H键。(4)①O、N属于同周期元素，O的非金属性大于N，
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2
2
3
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2
6
2
5
H2O分子比NH3分子稳定的原因：
H—O键的键能大于H—N键的键能，所以H2O分子比NH3分子稳定。②H2O分子中O原子的价6－2×13
层电子对数＝2＋＝4，孤电子对数为2，所以为V形结构，O原子采用sp杂化；NH3
25－3×1
分子中N原子的价层电子对数＝3＋＝4，孤电子对数为1，所以为三角锥形结构，N
24－2×23
原子采用sp杂化；CO2分子中C原子的价层电子对数＝2＋＝2，不含孤电子对，所
2以是直线形结构，C原子采用sp杂化。
[答案] (1)1 (2)sp、sp sp (3)NA NA
(4)①H—O键的键能大于H—N键的键能 ②V形、三角锥形、直线形 sp、sp、sp 3．(20分)(2018·安徽六安三模)H、C、N、O、W、Fe、V都是生活与化学工业中常见元素，设NA代表阿伏加德罗常数的值。请回答下列问题：
(1)碳负离子CH3的空间构型为________；根据等电子原理，NO的电子式为________。 (2)N、Na、Fe、Cu四种微粒基态的核外电子排布式中未成对电子数最多的是________；Cu在水中呈现蓝色是因为形成了水合铜离子，其化学式为________。
(3)钒可用于人工合成二价钒固氮酶(结构如图甲)。钒固氮酶中钒的配位原子有________(填元素符号)。
2＋＋
3＋
2＋
－
＋
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3
2
3
2
(4)烟酰胺(结构如图乙)可用于合成光合辅酶NADPH，烟酰胺分子中氮原子的杂化轨道类型有________，1 mol该分子中含σ键的数目为________。
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