Question

14．如表為元素周期表的一部分，其中編號代表對應的元素．請回答下列問題：
（1）寫出元素⑦的基態原子的價電子排布式4s²4p²，元素⑥位于元素周期表中ds區．
（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的部分結構，在該分子中C原子的雜化類型有sp³、sp²，存在的化學鍵有共價鍵、配位鍵．
（4）②和⑥形成某種化合物的晶胞結構如圖2所示（每個球均表示1個原子，其中②顯-3價），則其化學式為Cu₃N．

Answer 1

分析 根據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，其價電子為4s、4p電子，根據構造原理書寫其價電子排布式；根據最后排入電子名稱確定在周期表中的區域；
（2）同一周期元素，元素第一電離能隨著原子序數增大而呈增大趨勢，但第IIA族、第VA族元素第一電離能大于其相鄰元素；
（3）根據價層電子對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鍵、含有空軌道的原子和含有孤電子對的原子之間易形成配位鍵；
（4）該晶胞中白色小球個數=8×$\frac{1}{8}$=1、黑色小球個數=12×$\frac{1}{4}$=3，兩種小球個數之比為1：3，N元素為-3價，要使化合物中化合價的代數和為0知，則Cu應該為+1價，據此書寫化學式．

解答 解：根據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，其價電子為4s、4p電子，根據構造原理書寫其價電子排布式為4s²4p²；根據最后排入電子名稱確定在周期表中的區域，所以Cu屬于ds區
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增大而呈增大趨勢，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層電子對個數是4，則碳原子采用sp³雜化，碳碳雙鍵兩端的C原子價層電子對個數是3，則碳原子采用sp²雜化，非金屬元素之間易形成共價鍵、含有空軌道的原子和含有孤電子對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鍵，Mg-N原子之間存在配位鍵，
故答案為：sp³、sp²；共價鍵、配位鍵；
（4）該晶胞中白色小球個數=8×$\frac{1}{8}$=1、黑色小球個數=12×$\frac{1}{4}$=3，兩種小球個數之比為1：3，N元素為-3價，要使化合物中化合價的代數和為0知，則Cu應該為+1價，所以其化學式為Cu₃N，
故答案為：Cu₃N．

點評 本題考查物質結構和性質，涉及晶胞計算、原子雜化方式判斷、化學鍵、電離能等知識點，這些都是高頻考點，難點是晶胞計算，知道配位鍵的構成條件，注意配位鍵屬于共價鍵．