Question

15．按要求回答下列問題：
（1）E、F、G三種元素的原子序數(shù)依次增大，其原子的最外層電子排布均為4s¹．則F元素在其化合物中最高化合價為+6．
（2）配合物Ni（CO）₄常溫下為液態(tài)，易溶于CCl₄、苯等有機(jī)溶劑．固態(tài)Ni（CO）₄屬于分子晶體；基態(tài)Ni原子的電子占有7種能量不同的原子軌道．
（3）很多不飽和有機(jī)物在Ni催化下可以與H₂發(fā)生加成反應(yīng)．
如①CH₂═CH₂②CH≡CH③④等，其中C原子為sp²雜化的分子有①③④（填序號），預(yù)測HCHO分子的立體結(jié)構(gòu)為平面三角形．

Answer 1

分析 （1）E、F、G三元素的原子序數(shù)依次增大，三原子的核外的最外層電子排布均為4S¹，所以E、F、G分別為鉀、鉻、銅，由此分析解答；
（2）根據(jù)合物Ni（CO）₄的性質(zhì)熔點、溶解性判斷；Ni元素是28號元素，根據(jù)核外電子排布規(guī)律書寫基態(tài)原子的電子排布式；
（3）根據(jù)雜化軌道數(shù)判斷雜化類型，雜化軌道數(shù)=δ鍵數(shù)+孤對電子對數(shù)；根據(jù)雜化軌道方式及雜化軌道成鍵情況判斷HCHO立體結(jié)構(gòu)．

解答 解：（1）E、F、G三種元素的原子序數(shù)依次增大，其原子的最外層電子排布均為4s¹，所以E、F、G分別為鉀、鉻、銅，F(xiàn)元素鉻元素的價電子排布式為3d⁵4s¹，故其化合物中最高化合價為+6價，
故答案為：+6；
（2）配合物Ni（CO）₄常溫為液態(tài)，說明熔點低，易溶于CCl₄、苯等有機(jī)溶劑，根據(jù)結(jié)構(gòu)相似相溶，結(jié)合熔點低可知Ni（CO）₄屬于分子晶體，Ni元素是28號元素，位于第四周期第Ⅷ族，其基態(tài)原子的電子排布式1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸4s²，1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s能級能量不同，故有7種能量不同的原子軌道，
故答案為：分子晶體；7；
（3）①CH₂=CH₂中碳原子成2個C-Hδ鍵，1個碳碳雙鍵，雙鍵中含有1個δ鍵、1個π鍵，雜化軌道數(shù)為2+1=3，所以碳原子采取sp²雜化．
②CH≡CH中碳原子成2個C-Hδ鍵，1個碳碳三鍵，三鍵中含有1個δ鍵、2個π鍵，雜化軌道數(shù)為1+1=2，所以碳原子采取sp雜化．
③苯中碳原子成1個C-Hδ鍵，2個C-Cδ鍵，同時參與成大π鍵，雜化軌道數(shù)為1+2=3，所以碳原子采取sp²雜化．
④HCHO中碳原子成2個C-Hδ鍵，1個碳氧雙鍵，雙鍵中含有1個δ鍵、1個π鍵，雜化軌道數(shù)為2+1=3，所以碳原子采取sp²雜化．
故①、③、④采取sp²雜化．
HCHO中碳原子采取sp²雜化，雜化軌道為平面正三角形，未容納孤對電子對，全部成δ鍵，參與成鍵的原子不同，所以HCHO為平面三角形．
故答案為：①、③、④；平面三角．

點評 本題考查了原子核外電子排布、晶體類型、原子雜化方式的判斷、分子空間構(gòu)型等知識點，注意價層電子對互斥理論高頻考點，題目難度中等．