Question

5．下表中實(shí)線是元素周期表的部分邊界，其中上邊界并未用實(shí)線畫出．

根據(jù)信息回答下列問題：
（1）基態(tài)Ga原子的最外層電子排布式為4s²4p¹
（2）鐵元素位于元素周期表的d區(qū)；Fe和CO易形成配合物Fe（CO）₅，在Fe（CO）₅中鐵的化合價(jià)為0．
（3）已知：原子數(shù)目和價(jià)電子總數(shù)均相同的微粒互為等電子體，等電子體具有相似的結(jié)構(gòu)特征．與CO互為等電子體的分子和離子分別為N₂和CN^-（填化學(xué)式）．
（4）在CH₄、CO、CH₃OH中，碳原子采取sp³雜化的分子有CH₄、CH₃OH．
（5）根據(jù)VSEPR模型預(yù)測(cè)ED₄^-的空間構(gòu)型為正四面體．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)的分子為CO₂ CCl₄（寫2種）．

Answer 1

分析 （1）Ga位于第四周期第IIIA族，最外層有3個(gè)電子；
（2）元素周期表五區(qū)的劃分是根據(jù)最后排入的電子名稱命名的；根據(jù)化合物的化合價(jià)代數(shù)和為0分析；
（3）價(jià)電子數(shù)相同和原子數(shù)相同的微粒互稱等電子體；
（4）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；
（5）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)，根據(jù)價(jià)層電子對(duì)數(shù)判斷微粒構(gòu)型；根據(jù)元素周期表知，B、C、D、E分別是C、N、O、Cl是四種元素，若化合價(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)，據(jù)此分析．

解答 解：（1）Ga位于第四周期第IIIA族，最外層有3個(gè)電子，其最外層電子排布式為4s²4p¹；
故答案為：4s²4p¹；
（2）元素周期表五區(qū)的劃分是根據(jù)最后排入的電子名稱命名的．Fe原子是26號(hào)元素，F(xiàn)e原子的基態(tài)核外電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，
這些電子排列時(shí)遵循能量最低原理（先排能量低的后排能量高的），這些能級(jí)的能量大小順序?yàn)椋?s＜2s＜2p＜3s＜3p＜4s＜3d，
根據(jù)能量最低原理先排4s電子后排3d電子，所以 最后排入的是3d電子，根據(jù)命名規(guī)則屬d區(qū)，根據(jù)化合物化合價(jià)的代數(shù)和為0，F(xiàn)e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，故答案為：d；0；
（3）根據(jù)等電子體的定義，CO的等電子體必須是雙原子分子或離子，且電子總數(shù)相等．對(duì)于原子，原子序數(shù)=原子核外電子總數(shù)，所以，如果是分子，只要原子序數(shù)之和相等即可．CO中C是6號(hào)元素，O是8號(hào)元素，原子序數(shù)之和為14，N是7號(hào)元素，且可形成雙原子分子，所以分子是N₂．
故答案為：N₂、CN^-；
（4）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；
（5）根據(jù)元素周期表知，E是Cl元素，D是O元素，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)，價(jià)層電子對(duì)數(shù)=4+$\frac{1}{2}$（7+1-4×2）=4，根據(jù)VSEPR理論預(yù)測(cè)ED₄^-離子的空間構(gòu)型為正四面體型．
C、N、O、Cl是四種元素，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，故答案為：正四面體；CO₂ CCl₄．

點(diǎn)評(píng) 本題考查基態(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、對(duì)于元素周期表，學(xué)習(xí)時(shí)要記住它的周期、族的劃分，要熟記前36號(hào)元素，五區(qū)的劃分、邊界、劃分依據(jù)等都要掌握，在學(xué)習(xí)中要靈活掌握根據(jù)VSEPR理論預(yù)測(cè)分子或離子的空間構(gòu)型是學(xué)習(xí)的重點(diǎn)，也是近幾年高考的熱點(diǎn)．