Question

14．如表為元素周期表的一部分，其中編號(hào)代表對(duì)應(yīng)的元素．請(qǐng)回答下列問題：
（1）寫出元素⑦的基態(tài)原子的價(jià)電子排布式4s²4p²，元素⑥位于元素周期表中ds區(qū)．
（2）元素②、③、④的第一電離能大小順序是F＞N＞O（用元素符號(hào)表示）．
（3）在葉綠素a中含有元素⑤，圖1是葉綠素a的部分結(jié)構(gòu)，在該分子中C原子的雜化類型有sp³、sp²，存在的化學(xué)鍵有共價(jià)鍵、配位鍵．
（4）②和⑥形成某種化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示（每個(gè)球均表示1個(gè)原子，其中②顯-3價(jià)），則其化學(xué)式為Cu₃N．

Answer 1

分析 根據(jù)元素在周期表中的位置知，①-⑦分別是H、N、O、F、Mg、Cu、Ge元素，
（1）⑦元素是Ge元素，其價(jià)電子為4s、4p電子，根據(jù)構(gòu)造原理書寫其價(jià)電子排布式；根據(jù)最后排入電子名稱確定在周期表中的區(qū)域；
（2）同一周期元素，元素第一電離能隨著原子序數(shù)增大而呈增大趨勢(shì)，但第IIA族、第VA族元素第一電離能大于其相鄰元素；
（3）根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論確定碳原子雜化類型，非金屬元素之間易形成共價(jià)鍵、含有空軌道的原子和含有孤電子對(duì)的原子之間易形成配位鍵；
（4）該晶胞中白色小球個(gè)數(shù)=8×$\frac{1}{8}$=1、黑色小球個(gè)數(shù)=12×$\frac{1}{4}$=3，兩種小球個(gè)數(shù)之比為1：3，N元素為-3價(jià)，要使化合物中化合價(jià)的代數(shù)和為0知，則Cu應(yīng)該為+1價(jià)，據(jù)此書寫化學(xué)式．

解答 解：根據(jù)元素在周期表中的位置知，①-⑦分別是H、N、O、F、Mg、Cu、Ge元素，
（1）⑦元素是Ge元素，其價(jià)電子為4s、4p電子，根據(jù)構(gòu)造原理書寫其價(jià)電子排布式為4s²4p²；根據(jù)最后排入電子名稱確定在周期表中的區(qū)域，所以Cu屬于ds區(qū)
故答案為：4s²4p²；ds；
（2）同一周期元素，元素第一電離能隨著原子序數(shù)增大而呈增大趨勢(shì)，但第IIA族、第VA族元素第一電離能大于其相鄰元素，這三種元素位于同一周期且N元素位于第VA族、O元素位于第VIA族、F元素位于第VIIA族，所以第一電離能大小順序是F＞N＞O，
故答案為：F＞N＞O；
（3）該配合物中甲基碳原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是4，則碳原子采用sp³雜化，碳碳雙鍵兩端的C原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是3，則碳原子采用sp²雜化，非金屬元素之間易形成共價(jià)鍵、含有空軌道的原子和含有孤電子對(duì)的原子之間易形成配位鍵，所以該配合物中C-C、C-H、C-N原子之間都存在共價(jià)鍵，Mg-N原子之間存在配位鍵，
故答案為：sp³、sp²；共價(jià)鍵、配位鍵；
（4）該晶胞中白色小球個(gè)數(shù)=8×$\frac{1}{8}$=1、黑色小球個(gè)數(shù)=12×$\frac{1}{4}$=3，兩種小球個(gè)數(shù)之比為1：3，N元素為-3價(jià)，要使化合物中化合價(jià)的代數(shù)和為0知，則Cu應(yīng)該為+1價(jià)，所以其化學(xué)式為Cu₃N，
故答案為：Cu₃N．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，涉及晶胞計(jì)算、原子雜化方式判斷、化學(xué)鍵、電離能等知識(shí)點(diǎn)，這些都是高頻考點(diǎn)，難點(diǎn)是晶胞計(jì)算，知道配位鍵的構(gòu)成條件，注意配位鍵屬于共價(jià)鍵．