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ED4﹣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）N2、CN﹣；

（4）CH4、CH3OH；

（5）正四面體；CO2CCl4．

【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；

（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；根據化合物的化合價代數和為0分析；

（3）價電子數相同和原子數相同的微粒互稱等電子體；

（4）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；

（5）價層電子對數=σ鍵電子對數+中心原子上的孤電子對數，根據價層電子對數判斷微粒構型；根據元素周期表知，B、C、D、E分別是C、N、O、Cl是四種元素，若化合價的絕對值+原子最外層電子數=8，分子中每個原子最外層都達到8電子穩定結構，據此分析．

解：（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；

故答案為：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，故答案為：d；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．

故答案為：N2、CN﹣；

（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．

故答案為：CH4、CH3OH；

（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，故答案為：正四面體；CO2CCl4．