Question

【題目】下圖是元素周期表中的前四周期，①～⑨為相應的元素，請從中選擇合適的元素回答問題：

(1)根據元素原子的外圍電子排布特征，元素周期表可劃分為五個區域，⑦元素位于周期表的__________區。

(2)②、⑥兩元素形成的化合物的空間構型為__________，其中心原子的雜化軌道類型為__________。

(3)寫出元素⑧基態原子的電子排布式_______________________。

(4)③④⑤⑥四種元素第一電離能的由小到大的順序為______________(填元素符號)。

(5)與③⑤形成的三原子化合物互為等電子體的分子為__________________。

(6)元素⑧與CO可形成的X(CO)5型化合物，該化合物常溫下呈液態，熔點為20.5℃，沸點為103℃，易溶于非極性溶劑，據此可判斷該化合物晶體屬于__________晶體（填晶體類型）。

Answer 1

【答案】p 平面正三角形 sp2雜化 或 CS2或N2O 分子晶體

【解析】

由元素在周期表中位置，可知①為H、②為B、③為C、④為N、⑤為O、⑥為F、⑦為He、⑧為Fe元素。

(1)⑦為He，核外電子排布為1s2；

(2)②、⑥兩元素形成的化合物為BF3，計算B原子孤電子對數、價層電子對數，確定空間構型與B原子雜化方式；

(3)元素⑧為Fe，核外電子數為26，根據核外電子排布規律書寫基態原子的電子排布式；

(4)一般情況下同一周期的元素，原子序數越大，元素的第一電離能越大。N元素原子2p能級為半滿穩定結構，能量較低，第一電離能高于同周期相鄰元素；

(5)等電子體是原子個數相同，原子最外層電子數也相同的元素，結合③⑤形成的三原子化合物CO2的分子結構判斷；

(6)元素⑦與CO可形成的Fe(CO)5型化合物，該化合物常溫下呈液態，熔點為-20.5℃，沸點為103℃，熔沸點低，易溶于非極性溶劑，屬于分子晶體。

由元素在周期表中位置，可知①為H、②為B、③為C、④為N、⑤為O、⑥為F、⑦為He、⑧為Fe元素。

(1)⑦為He，核外電子排布為1s2，處于周期表中p區；

(2)②、⑥兩元素形成的化合物為BF3，B原子孤電子對數為0、價層電子對數3，空間構型為平面正三角形，B原子雜化方式為sp2雜化；

(3)元素⑧為Fe，核外電子數為26，根據核外電子排布規律可得基態原子的電子排布式1s22s22p63s23p63d64s2；

(4)一般情況下同一周期的元素，原子序數越大，元素的第一電離能越大。N元素原子2p能級為半滿穩定結構，能量較低，第一電離能高于同周期相鄰元素，故③④⑤⑥四種元素第一電離能的由小到大的順序為C<O<N<F；

(5)③⑤形成的三原子化合物是CO2，最外層電子數是16，由于等電子體是原子個數相同，所以其等電子體可能為CS2或N2O等；

(6)元素⑦與CO可形成的Fe(CO)5型化合物，該化合物常溫下呈液態，熔點為-20.5℃，沸點為103℃，熔沸點低，易溶于非極性溶劑，屬于分子晶體。