Question

（1）下表為原子序數(shù)依次增大的短周期元素A_～ E的第一到第五電離能數(shù)據(jù)．

請回答：表中的金屬元素是______（填字母），其中化合價為+3價的是______（填字母）；若A、B、C依次為同周期相鄰元素，表中顯示B比A和C的第一電離能都略大，其原因是______．
（2）化學(xué)氣相沉積法是獲得大量石墨烯的有效方法之一，催化劑為金、銅、鈷等金屬或合金，石墨烯的碳源可以由一氧化碳、乙醇、酞菁等中的一種或任意組合提供．
①鈷原子在基態(tài)時，核外電子排布式為______．
②乙醇沸點(diǎn)比氯乙烷高，主要原因是______．
③與CO分子互為等電子體的分子和離子各寫出1種，分別為______和______（填化學(xué)式）
④酞菁與酞菁銅染料分子結(jié)構(gòu)如圖，酞菁分子中氮原子采用的雜化方式是______；酞菁銅分子中心原子的配位數(shù)為______．

Answer 1

【答案】分析：（1）金屬元素的第一電離能比較小，第一個電子易失去，通過表格可以看出第一電離能比較小屬于金屬元素；前三電離能比較小，第四電離能突然增大，此元素的化合價為+3價；同周期相鄰元素，第一電離能一般為非金屬性越強(qiáng)，第一電離能越大，若某元素np軌道上的電子半滿，不易失去一個電子，第一電離能比較大，為特殊情況；
（2）①元素周期表中元素的位置及核外電子排布，27號元素鈷的核外電子排布式為[Ar]3d⁷4s²；
②分子間形成氫鍵使沸點(diǎn)升高；
③等電子體為電子數(shù)相等；
④已知結(jié)構(gòu)式判斷中心原子的雜化類型和配位數(shù)，C-N=C中氮為sp³雜化，C-NH-C中氮為sp² 雜化．
解答：解：（1）金屬元素的第一電離能比較小，第一個電子容易失去，通過表格可以看出DE的第一電離能比較��；化合價為+3價，說明前三電離能比較小，第四電離能突然增大，故符合的只有E；
若A、B、C依次為同周期相鄰元素，第一電離能一般為非金屬性越強(qiáng)，第一電離能越大，有特殊情況為，若B的np軌道上的電子半滿，能量比A和C低，不易失去一個電子，故第一電離能比A和C大；
故答案為（1）D E；E；B的np軌道上的電子半滿，能量比A和C低，第一電離能比A和C大；
（2）①鈷原子為27號元素，核外電子排布式為[Ar]3d⁷4s²
②乙醇沸點(diǎn)比氯乙烷高，是因?yàn)橐掖挤肿娱g可形成氫鍵，而氯乙烷分子間無氫鍵，形成氫鍵使沸點(diǎn)升高；
③等電子體為電子數(shù)相等，一氧化碳中電子數(shù)為14，與CO分子互為等電子體的分子和離子分別為N₂ CN^-等；
④C-N=C中氮為sp³雜化，C-NH-C中氮為sp² 雜化；酞菁銅中銅左右的兩個氮是在酞菁的基礎(chǔ)上失去兩個氫反應(yīng)而來，而上下兩個氮則是提供孤電子對與銅直接鍵和，跟金屬離子直接鍵合的原子有幾個，配位數(shù)就為幾，可知銅的配位數(shù)為2；
故答案為（2）①[Ar]3d⁷4s²
②乙醇分子間可形成氫鍵，而氯乙烷分子間無氫鍵；
③N₂ CN^-；
④sp³和sp²；2．
點(diǎn)評：本題考查了金屬元素的電離能特點(diǎn)，第一個電離能較小，元素的化合價為+n價，前n電離能比較小，第n+1電離能突然增大，同周期相鄰元素，第一電離能一般為非金屬性越強(qiáng)，第一電離能越大，若某元素np軌道上的電子半滿，不易失去一個電子，造成第一電離能比較大；元素周期表中元素的位置及核外電子排布，分子間形成氫鍵使沸點(diǎn)升高，等電子體，判斷中心原子的雜化類型和配位數(shù)等知識點(diǎn)．