Question

【題目】元素周期表第四周期共有18種元素。回答下列問題：

(l)第四周期元素的基態原子中，最高能層中的s軌道上只有一個電子的元素有_____；

鎳元素基態原子的電子排布式為____；p區元素第一電離能由大到小的前三種元素依次為____；

(2)GaBr3、GeBr4、AsBr3、AsBr5中，中心原子的軌道雜化類型為sp3的化合物是____；分子的立體構型為平面三角形的化合物是_____；AsBr5的分子構型為，則AsBr5是_____（填“極性”或“非極性”）分子。

(3)已知GaF3的沸點為19.5℃、GaC13的沸點為201.3℃、GaBr3的沸點為292℃，導致沸點如此變化的原因是___________.

(4)Ca、CaO、CaC12等含鈣物質的焰色均為磚紅色，焰色形成的原因是鈣元素在一定條件下產生原子_______光譜。CaO晶胞如圖所示，CaO晶體中Ca2＋的配位數為____；若CaO的密度為dg/cm3，則CaO的晶胞參數a=__________nm。

Answer 1

【答案】 K、Cr、Cu 1s22s22p63s23p63d84s2（或[Ar] 3d84s2） Kr>Br>As GeBr4、AsBr3 GaBr3 非極性 GaF3、GaCl3、GaBr3均是分子晶體，范德華力隨著相對分子質量的增大而增大，故沸點依次升高 發射 6

【解析】（1）考查核外電子排布規律、電子排布式、第一電離能的規律，第四周期中最高能層的s軌道上只有1個電子，注意電子穩定狀態，因此有K、Cr、Cu；Ni位于第四周期VIII族，28號元素，因此核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d84s2（或[Ar] 3d84s2）；同周期從左向右第一電離能增大，但IIA>IIIA、VA>VIA，因此由大到小前三種元素依次為Kr>Br>As；（2）考查雜化類型的判斷、空間構型、（非）極性分子的判斷，GaBr3中心原子有3個σ鍵，孤電子對數為(3－3×1)/2=0，因此雜化類型為sp2，GeBr4中心原子有4個σ鍵，孤電子對數為(4－4×1)/2=0，雜化類型為sp4，AsBr3中心原子為3個σ鍵，孤電子對數為(5－3×1)/2=1.雜化類型為sp3，AsBr5中心原子是5個σ鍵，孤電子對數為(5－5×1)/2=0，雜化類型為sp3d，空間構型分別是平面三角形、正四面體、三角錐形、三角雙錐，AsBr5是對稱結構，因此屬于非極性分子；（3）考查晶體熔沸點比較，三種物質沸點較低，屬于分子晶體，范德華力隨著相對分子質量的增大而增大，故沸點依次升高 ； （4）考查配位數、晶胞的計算，焰色形成原因是鈣元素在一定條件下產生原子的發射光譜，CaO是離子鍵，距離某離子最近的異性離子的個數，根據晶胞，Ca2＋的配位數為6，Ca2＋位于晶胞的頂點和面心，個數為8×1/8＋6×1/2=4，O2－位于晶胞的棱上和體心，個數為12×1/4＋1=4，因此晶胞的質量為4×56/NAg，晶胞的體積為（a×10－7)3，根據密度的定義，d=4×56/[ NA×（a×10－7)3] ，解得a=。