Question

4．鍺（Ge）是典型的半導(dǎo)體元素，在電子、材料等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛．回答下列問(wèn)題：
（1）基態(tài)Ge原子的外圍電子排布式為4s²4p²，有2個(gè)未成對(duì)電子．
（2）光催化還原CO₂制備CH₄反應(yīng)中，帶狀納米Zn₂GeO₄是該反應(yīng)的良好催化劑．Zn、C、O電負(fù)性由大至小的順序是O＞C＞Zn．
硼元素在化學(xué)中有很重要的地位，硼及其化合物廣泛應(yīng)用于永磁材料、超導(dǎo)材料、富燃料材料、復(fù)合材料等高新材料領(lǐng)域．
（3）BF₃中B原子的雜化類型為sp²，BF₃分子空間構(gòu)型為平面三角形．寫出一種與BF₃互為等電子體的離子的化學(xué)式：CO₃^2-．
（4）在硼、氧、氟、氮中第一電離能由大到小的順序是（用元素符號(hào)表示）F＞N＞O＞B．
有機(jī)物丁二酮肟（）常用于檢驗(yàn)Ni²⁺：在稀氨水介質(zhì)中，丁二酮肟與Ni²⁺反應(yīng)可生成鮮紅色沉淀，其結(jié)構(gòu)如圖所示．
（5）1mol丁二酮肟分子所含σ鍵的數(shù)目為15N_A．
（6）在鮮紅色沉淀中氮鎳之間形成的共價(jià)鍵又稱為配位鍵．

Answer 1

分析 （1）Ge是32號(hào)元素，位于第四周期第IVA族，基態(tài)Ge原子核外電子排布式為[Ar]3d¹⁰4s²4p²；
（2）元素的非金屬性越強(qiáng)，吸引電子的能力越強(qiáng)，元素的電負(fù)性越大；
（3）根據(jù)中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)判斷雜化類型和空間結(jié)構(gòu)；具有相同的原子數(shù)和價(jià)電子數(shù)的微粒互為等電子體；
（4）同周期從左到右第一電離能呈遞增趨勢(shì)，但是第IIA與IIIA族、第VA與第VIA族反常；
（5）單鍵中含有一個(gè)σ鍵，雙鍵中含有2個(gè)σ鍵；
（6）當(dāng)共價(jià)鍵中共用電子對(duì)是由其中一原子獨(dú)自供應(yīng)，另一原子提供空軌道時(shí)，此共價(jià)鍵屬于配位鍵．

解答 解：（1）Ge是32號(hào)元素，位于第四周期第IVA族，基態(tài)Ge原子核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p²或[Ar]3d¹⁰4s²4p²，在最外層的4s能級(jí)上2個(gè)電子為成對(duì)電子，4p軌道中2個(gè)電子分別處以不同的軌道內(nèi)，有2軌道未成對(duì)電子，
故答案為：4s²4p²；2；
（2）元素非金屬性：Zn＜C＜O，元素的非金屬性越強(qiáng)，吸引電子的能力越強(qiáng)，元素的電負(fù)性越大，故電負(fù)性：O＞C＞Zn，
故答案為：O＞C＞Zn；
（3）BF₃中B原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)=3+$\frac{1}{2}$（3-3×1）=3，雜化類型為sp²，B原子周圍沒有孤電子對(duì)，則BF₃的空間構(gòu)型為平面三角形；具有相同的原子數(shù)和價(jià)電子數(shù)的微�；�為等電子體，與互為等電子體的離子為 CO₃^2-；
故答案為：sp²；平面三角形； CO₃^2-；
（4）同周期從左到右第一電離能呈遞增趨勢(shì)，但是第IIA與IIIA族、第VA與第VIA族反常，所以硼、氧、氟、氮中第一電離能由大到小的順序是：F＞N＞O＞B；
故答案為：F＞N＞O＞B；
（5）丁二酮肟（）分子中含有13個(gè)單鍵和2個(gè)雙鍵，單鍵中含有一個(gè)σ鍵，雙鍵中含有2個(gè)σ鍵，所以1mol該物質(zhì)中含有σ鍵15N_A個(gè)；
故答案為：σ鍵；15N_A；
（6）當(dāng)共價(jià)鍵中共用電子對(duì)是由其中一原子獨(dú)自供應(yīng)，另一原子提供空軌道時(shí)，此共價(jià)鍵屬于配位鍵，圖中氮鎳之間形成的共價(jià)鍵屬于配位鍵；
故答案為：配位鍵．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，涉及核外電子排布、化學(xué)鍵、電負(fù)性、雜化方式、配位鍵等，題目難度中等，側(cè)重于考查學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力，注意把握雜化類型的判斷方法．