Question

如圖中實(shí)線是元素周期表的部分邊界，其中上邊界并未用實(shí)線標(biāo)出．根據(jù)信息回答下列問題．
（1）周期表中基態(tài)Ga原子的最外層電子排布式為

 

．
（2）Fe與CO易形成配合物Fe（CO）₅，在Fe（CO）₅中鐵的化合價(jià)為

 

；
（3）在CH₄、CO、CH₃OH中，碳原子采取sp³雜化的分子有

 

．
（4）根據(jù)VSEPR理論預(yù)測ED₄^-離子的空間構(gòu)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(wěn)定結(jié)構(gòu)的分子的電子式為

 

（寫2種）．

Answer 1

考點(diǎn)：元素周期表的結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用

專題：元素周期律與元素周期表專題

分析：（1）主族元素的族序數(shù)=其最外層電子數(shù)=其價(jià)電子數(shù)，最外層電子在排列時(shí)，遵循能量最低原理（先排能量低的后排能量高的），4s的能量小于4p的能量，4s能級(jí)最多排兩個(gè)電子，4p能級(jí)最多排6個(gè)電子．
（2）化合物中正負(fù)化合價(jià)的倒數(shù)和為0；
（3）判斷原子采取雜化方式時(shí)，先根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論判斷價(jià)層電子對(duì)，然后再確定采取的雜化方式，如：如果是直線型，采取的就是sr雜化；
（4）分子空間構(gòu)型的判斷：價(jià)層電子對(duì)數(shù)=σ鍵電子對(duì)數(shù)+中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)，σ鍵電子對(duì)數(shù)=σ鍵個(gè)數(shù)=中心原子結(jié)合的原子個(gè)數(shù)，中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)=

1

2

（a-xb），以此來解答．

解答： 解：（1）元素周期表每一橫行是一個(gè)周期，一共有18個(gè)縱行，從左向右，1、2和13至17七個(gè)縱行是主族，且第一縱行開始分別為第IA族、第IIA族，第IIIA族、第IVA族，V第A族，V第IA族，第VIIA族，Ga是第四橫行第十一縱行的元素，所以是第四周期第IIIA族的元素，主族元素的族序數(shù)=其最外層電子數(shù)=其價(jià)電子數(shù)，所以Ga最外層有3個(gè)電子，最外層電子在排列時(shí)，遵循能量最低原理（先排能量低的后排能量高的），4s的能量小于4p的能量，4s能級(jí)最多排兩個(gè)電子，故答案為：4s²4p¹；（2）Fe與CO易形成配合物Fe（CO）₅化合價(jià)的代數(shù)和為0，CO的化合價(jià)的代數(shù)和為0，則Fe元素的化合價(jià)為0，故答案為：0；
（3）在CH₄中價(jià)層電子對(duì)數(shù)=σ鍵電子對(duì)數(shù)（4）+中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)（0），所以碳原子采取sp³雜化．在CO分子中價(jià)層電子對(duì)數(shù)=σ鍵電子對(duì)數(shù)（1）+中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)（1），所以碳原子采取sp雜化．CH₃OH中，價(jià)層電子對(duì)數(shù)=σ鍵電子對(duì)數(shù)（4）+中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)（0），所以碳原子采取sp³雜化，
故答案為：CH₄、CH₃OH；   
（4）ED₄^-是ClO₄^-離子，價(jià)層電子對(duì)數(shù)=σ鍵電子對(duì)數(shù)+中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)，σ鍵電子對(duì)數(shù)=σ鍵個(gè)數(shù)=中心原子結(jié)合的原子個(gè)數(shù)，中心原子是Cl原子，中心原子結(jié)合的原子個(gè)數(shù)是4，所以σ鍵電子對(duì)數(shù)=4，中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)=

1

2

（7+1-2×4）=0，則Cl為sp³雜化，空間構(gòu)型為正四面體；B、C、D、E分別是C、N、O、Cl是四種元素，分子中每個(gè)原子最外層都達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的判斷公式是：化合價(jià)的絕對(duì)值+原子最外層電子數(shù)=8，分子中每個(gè)原子最外層都達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)．否則就沒有達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)．對(duì)于C元素，8-原子最外層電子數(shù)（4）=化合價(jià)的絕對(duì)值（4），
對(duì)于O元素，8-原子最外層電子數(shù)（6）=化合價(jià)的絕對(duì)值（2），
對(duì)于N元素，8-原子最外層電子數(shù)（5）=化合價(jià)的絕對(duì)值（3），
對(duì)于Cl元素，8-原子最外層電子數(shù)（7）=化合價(jià)的絕對(duì)值（1），所以兩兩形成的化合物且每個(gè)原子最外層都達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的化合物有：CO₂ CCl₄ NCl₃，其電子式分別為為、，
故答案為：正四面體；、．

點(diǎn)評(píng)：本題考查較綜合，涉及基態(tài)原子或離子的核外電子排布或最外層電子排布、分子中原子采取的雜化方式、根據(jù)VSEPR理論預(yù)測分子或離子的空間構(gòu)型等，側(cè)重高考熱點(diǎn)的考查，綜合性較強(qiáng)，題目難度中等．