Question

(13分) 下表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的基態原子排布式                     ，元素⑧位于        區。

⑤元素原子的價層電子的軌道表示式為                                 ，

（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分別為      和     。

（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N₃^-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右圖所示（每個球均表示1個原子，其中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

【答案】

（1）1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹ （1分）  ds （1分）（1分）

（2）sp² 和 sp³ （1分）

（3）F > N (2分)；NO₂⁺ （1分），直線形（1分）

（4）HF分子間存在氫鍵，易形成締合分子(HF)n （2分）  

（5）Cu₃ N （1分）； 四氨合銅離子（1 分）, 或其它合理答案）；深藍色(1分)

【解析】根據元素在周期表中的位置可知，①～⑧分別是H、Be、C、N、O、F、Cr、Cu。

（1）根據構造原理可知，Cr的基態原子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹。區的名稱來自于按照構造原理最后填入電子能極的軌道名稱，所以根據構造原理可知，Cu位于ds。同樣根據構造原理可知，氧原子的價層電子的軌道表示式為。

（2）化合物對氫氣的相對密度為23，則相對分子質量是46。又因為H、C、O三種元素的質量比為1：6：16，所以化學式為CH₂O₂，即是甲酸，結構簡式為HCOOH。其中碳原子是sp2雜化，兩個氧原子，一個是sp2雜化，另一個是sp3雜化。

（3）非金屬性越強，第一電離能越大，所以F的第一電離能大于N的。價電子數和原子數分別都相等的是等電子體，所以有N和O形成的與N₃^-互為等電子體的離子的化學式為NO₂⁺ 。其中氮原子含有的孤對電子對數是（5－1－2×2）÷2＝0，所以是直線型結構。

（4）由于HF分子間存在氫鍵，易形成締合分子(HF)n，所以測得值偏高。

（5）根據晶胞結構可知，含有氮原子是8×1/8＝1，銅原子是12×1/4＝3，所以化學式為Cu₃ N。銅離子和氨氣通過配位鍵形成四氨合銅離子，溶液顯深藍色。