Question

【題目】下表中實線是元素周期表的部分邊界，其中上邊界并未用實線標出。

根據信息回答下列問題：

（1）周期表中基態Ga原子的電子排布式為___。

（2）Fe元素位于周期表的___分區；Fe與CO易形成配合物Fe(CO)5，在Fe(CO)5中鐵的化合價為___。

（3）已知：原子數目和電子總數(或價電子總數)相同的微粒互為等電子體，等電子體具有相似的結構特征。與CO分子互為等電子體的分子和離子分別為___和___(填化學式)。在CO、CH3OH中，碳原子采取sp3雜化的分子有___。

（4）根據VSEPR理論預測ED4-離子的空間構型為___。B、C、D、E原子相互化合形成的分子中，所有原子都滿足最外層8電子穩定結構的分子有__(任寫2種化學式)。

Answer 1

【答案】1s22s22p63s23p63d104s24p1 d 0 N2 CN- CH3OH 正四面體形 CO2、NCl3、CCl4、CO(任寫2個)

【解析】

(1)主族元素的族序數=其最外層電子數=其價電子數，最外層電子在排列時，遵循能量最低原理；

(2)元素周期表五區的劃分是根據最后排入的電子名稱命名的；Fe原子是26號元素，Fe原子的基態核外電子排布式為：1s22s22p63s23p63d64s2，這些電子排列時遵循能量最低原理（先排能量低的后排能量高的），這些能級的能量大小順序為：1s＜2s＜2p＜3s＜3p＜4s＜3d，所以根據能量最低原理先排4s電子后排3d電子；Fe與CO易形成配合物Fe(CO)5，根據化合物的化合價代數和為0，所以Fe(CO)5的化合價代數和為0，CO是化合物，它的化合價的代數和是0，所以在Fe(CO)5中鐵的化合價為 0；

(3)根據等電子體的定義，只要原子數目和電子總數(或價電子總數)相同就是等電子體，CO分子含兩個原子，且組成該物質的元素一個是6號一個是8號，找它的等電子體時，如果是分子，就把兩種元素的原子序數一個增大1一個減小1，如果是離子，其中一種元素不變，另一種原子序數增大(或減小)，帶正電荷(或負電荷)；判斷原子采取雜化方式時，先根據價層電子對互斥理論判斷價層電子對，然后再確定采取的雜化方式，如：如果是直線型，采取的就是sp雜化；

(4)根據雜化軌道理論判斷分子空間構型。

(1)31號元素Ga原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p1，故答案為：1s22s22p63s23p63d104s24p1；

(2)26號元素Fe元素在周期表的位于第四周期第Ⅷ族，位于周期表的d區；Fe與CO易形成配合物Fe(CO)5，在Fe(CO)5中鐵的化合價為0價，故答案為：d；0；

(3)與CO分子互為等電子體的分子是N2，離子為CN－；在CO、CH3OH中，碳原子采取sp3雜化的分子有CH3OH；CO中的C原子的雜化方式為sp雜化，故答案為：N2；CN-；CH3OH；

(4)根據表格中各種元素的相對位置可以看出：A是H；B是C；C是N；D是O；E是Cl，則ED4-離子ClO4-離子，價層電子對數=σ鍵電子對數+中心原子上的孤電子對數，σ鍵電子對數=σ鍵個數=中心原子結合的原子個數，中心原子是Cl原子，中心原子結合的原子個數是4，所以σ鍵電子對數=4，中心原子上的孤電子對數=1/2（a-xb），說明：x為配位原子個數，b為配位原子最多能接受的電子數，對于陰離子，a為中心原子的價電子數+離子所帶的電荷數，中心原子上的孤電子對數=1/2(a-xb)=1/2(8-5×2)=0，所以價層電子對數=4，根據VSEPR理論預測ED4-離子的空間構型為正四面體型；在C、N、O、Cl原子相互化合形成的分子中，所有原子都滿足最外層8電子穩定結構的分子有CO2、NCl3、CCl4、CO(任寫2個)，故答案為：正四面體形；CO2、NCl3、CCl4、CO(任寫2個)。