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畫出。

根據信息回答下列問題：

（1）基態Ga原子的最外層電子排布式為____________________

（2）鐵元素位于元素周期表的__________區；Fe和CO易形成配合物Fe(CO)5，在Fe(CO)5中鐵的化合價為__________。

（3）已知：原子數目和價電子總數均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互為等電子體的分子和離子分別為__________和__________(填化學式)。

（4）在CH4、CO、CH3OH中，碳原子采取sp3雜化的分子有__________。

（5）根據VSEPR模型預測ED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為__________(寫2種)。

Answer 1

【答案】（1）4s24p1（2）d 0 （3）N2CN－、NO＋、C

（4）CH4、CH3OH （5）正四面體 CO2、NCl3、CCl4、CO

【解析】試題分析：（1）Ga位于第四周期第IIIA族，最外層有3個電子，其最外層電子排布式為4s24p1；

（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，根據能量最低原理先排4s電子后排3d電子，所以 最后排入的是3d電子，根據命名規則屬d區，根據化合物化合價的代數和為0，Fe與CO易形成配合物Fe（CO）5化合價的代數和為0，CO的化合價的代數和為0；

（3）根據等電子體的定義，CO的等電子體必須是雙原子分子或離子，且電子總數相等．對于原子，原子序數=原子核外電子總數，所以，如果是分子，只要原子序數之和相等即可．CO中C是6號元素，O是8號元素，原子序數之和為14，N是7號元素，且可形成雙原子分子，所以分子是N2；

（4）在CH4中價層電子對數=σ鍵電子對數（4）+中心原子上的孤電子對數（0），所以碳原子采取sp3雜化．在CO分子中價層電子對數=σ鍵電子對數（1）+中心原子上的孤電子對數（1），所以碳原子采取sp雜化．CH3OH中，價層電子對數=σ鍵電子對數（4）+中心原子上的孤電子對數（0），所以碳原子采取sp3雜化；

（5）根據元素周期表知，E是Cl元素，D是O元素，ED4-是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，價層電子對數=4+（7+1-4×2）=4，根據VSEPR理論預測ED4-離子的空間構型為正四面體型；C、N、O、Cl是四種元素，兩兩形成的化合物且每個原子最外層都達到8電子穩定結構的化合物有：CO2CCl4。