Question

化學--選修物質結構與性質：
圖1為元素周期表的一部分，其中編號代表對應的元素．

請回答下列問題：
（1）寫出元素⑦的基本態原子排布式

 

，元素⑧位于

 

區．
（2）若元素①③⑤形成的某化合物顯酸性，經測定這三種元素的質量比為1：6：16，該化合物對氫氣的相對密度為23，則其中所有雜化原子的雜化方式為

 

．
（3）元素④和⑥的第一電離能大小順序是

 

＞

 

（用元素符號表示）．請寫出由④和⑤兩種元素形成的與N^-₃互為等電子體的離子的化學式

 

，其VSEPR構型為

 

．
（4）在測定①和⑥形成的化合物的相對分子質量時，實驗測得值一般高于理論值，其主要原因是

 

．
（5）④和⑧形成某種化合物的晶胞結構如圖2所示（每個球均表示1個原子，基中④顯-3價），則其化學式為

 

．
⑧的常見離子和④的最簡單氫化物形成的配離子的名稱為

 

，其水溶液顏色為

 

．

Answer 1

分析：由元素在周期表中的位置可知，①為H，②為Be，③為C，④為N，⑤為O，⑥為F，⑦為Cr，⑧為Cu，
（1）根據原子序數及電子排布規律分析電子排布式，由最后填充的電子分析位于區域；
（2）三種元素的質量比為1：6：16，原子個數比為

1

1

：

6

12

：

16

16

=2：1：2，化合物對氫氣的相對密度為23，則可計算化學式，再由結構分析院子的雜化方式；
（3）非金屬性越強，第一電離能越大，等電子體中原子數和價電子數相同，再分析構型；
（4）①和⑥形成的化合物為HF，利用氫鍵來分析相對分子質量；
（5）晶胞結構圖中N原子占據頂點，N顯-3價，Cu原子占據棱心，利用均攤法計算；銅離子的空軌道和N原子上的孤對電子形成配位鍵．

解答：解：由元素在周期表中的位置可知，①為H，②為Be，③為C，④為N，⑤為O，⑥為F，⑦為Cr，⑧為Cu，
（1）Cr的原子序數為24，則電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹，Cu的價電子排布為3d¹⁰4s¹，則位于元素周期表中的ds區，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹；ds；
（2）三種元素的質量比為1：6：16，原子個數比為

1

1

：

6

12

：

16

16

=2：1：2，化合物對氫氣的相對密度為23，相對分子質量為23×2=46，即為HCOOH，C原子采取sp²雜化方式，
O原子采取sp³雜化方式，故答案為：sp²、sp³；
（3）因非金屬性F＞N，則第一電離能F＞N，N^-₃的原子數為3，價電子數為3×5+1=16，而NO₂⁺的原子數為3，價電子數為
5+6×2-1=16，CO₂的原子數為3，價電子數為4+6×2=16，則它們互為等電子體，結構相似來分析，已知二氧化碳為直線型，則N^-₃為直線型，故答案為：F；N；NO₂⁺；直線型；
（4）①和⑥形成的化合物為HF，因HF分子中含有氫鍵，易締合成（HF）_n，則相對分子質量偏大，
故答案為：HF分子中含有氫鍵，易締合成（HF）_n；
（5）晶胞結構圖中N原子占據頂點，個數為8×

1

8

=1，N顯-3價，Cu原子占據棱心，個數為12×

1

4

=3，則化學式為Cu₃N；銅離子的空軌道和N原子上的孤對電子形成配位鍵，⑧的常見離子和④的最簡單氫化物形成的配離子的名稱為四氨合銅離子，為深藍色，故答案為：Cu₃N；四氨合銅離子；深藍色．

點評：本題考查物質的結構和性質，難度較大，熟悉元素的位置來推斷元素，并熟悉電子排布式、雜化、氫鍵、配位鍵等知識來解答即可．