Question

14．根據要求完成下列問題：
（1）某元素原子共有4個價電子，其中2個價電子位于第三能層d軌道，試回答：該元素核外價電子排布圖，基態原子核外電子排布式1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d²4s²．該元素的原子序數為22，該元素是金屬元素（填“金屬”或“非金屬”）．
（2）指出配合物K₃[Co（CN）₆]中的中心離子、配位體及其配位數：Co³⁺、CN^-、6．
（3）下列分子中若有手性原子，請用“*”標出其手性碳原子．
（4）在下列物質①PCl₃②NH₃③CCl₄④CO₂⑤SO₂ ⑥BF₃⑦SO₃⑧H₂O中，屬于非極性分子的是（填編號）③④⑥⑦．
（5）試比較下列含氧酸的酸性強弱（填“＞”、“＜”或“=”）：H₃PO₄＞H₃PO₃； HClO₄＞HClO₃； H₂SO₃＜H₂SO₄．
（6）根據價層電子對互斥理論判斷下列問題：
①NH₃中心原子的雜化方式為sp³雜化，VSEPR構型為正四面體，分子的立體構型為三角錐形．
②BF₃分子中，中心原子的雜化方式為sp²雜化，分子的立體構型為平面三角形．
（7）H₂O的沸點（100℃）比H₂S的沸點（-61℃）高，這是由于水分子之間存在氫鍵．

Answer 1

分析 （1）某元素原子共有4個價電子，其中2個價電子位于第三能層d軌道，價電子排布式為3d²4s²，其基態原子核外電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d²4s²，處于第四周期ⅥB族，為金屬元素；
（2）根據配合物K₃[Co（CN）₆]結構分析中心離子為Co³⁺、配體為CN^-、配位數為6；
（3）連接4個不同原子或原子團的碳原子為手性碳原子．
（4）不同非金屬元素之間易形成極性鍵，正負電荷重心重合的分子為非極性分子；
（5）同一元素的含氧酸，該元素的化合價越高，對應的含氧酸的酸性越強；
（6）①N原子價層電子對個數=σ鍵個數+孤電子對個數，據此分析解答；
②BF₃分子中，B原子孤電子對數=$\frac{3-1×3}{2}$=0，價層電子對數=3，據此分析解答；
（7）根據氫鍵進行分析．

解答 解：（1）某元素原子共有4個價電子，其中2個價電子位于第三能層d軌道，其價電子排布圖為：該元素為Ti元素，原子核外有22個電子，根據構造原理知，其基態原子核外電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d²4s²，該元素位于第四周期第IVB族，為金屬元素，
故答案為：；1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d²4s²；22；金屬；
（2）根據配合物K₃[Co（CN）₆]結構分析，含有空軌道的金屬陽離子為中心離子，所以中心離子為Co³⁺、有孤對電子的原子或離子為配體，所以配體為CN^-、配位數就是配體的個數，所以配位數為6，
故答案為：Co³⁺；CN^-；6；
（3）連接4個不同原子或原子團的碳原子為手性碳原子，所以手性碳原子分別為：
，故答案為：；
（4）①PCl₃中P元素化合價為+3，P原子最外層5個電子未全部成鍵，為極性分子；
②NH₃中C元素化合價為-3，N原子最外層5個電子未全部成鍵，為極性分子；
③CCl₄中C元素化合價為+4，C原子最外層4個電子全部成鍵，為非極性分子；
④CO₂中C元素化合價為+4，C原子最外層4個電子全部成鍵，為非極性分子；
⑤SO₂中S元素化合價為+4，S原子最外層6個電子未全部成鍵，為極性分子；
⑥BF₃中B元素化合價為+3，B原子最外層3個電子全部成鍵，為非極性分子；
⑦SO₃中S元素化合價為+6，S原子最外層6個電子全部成鍵，為非極性分子；
⑧H₂O中O元素化合價為-2，O原子最外層6個電子未全部成鍵，為極性分子；
故選：③④⑥⑦；
（5）同一元素的含氧酸，該元素的化合價越高，對應的含氧酸的酸性越強，故酸性：H₃PO₄＞H₃PO₃，HClO₄＞HClO₃，H₂SO₃＜H₂SO₄，
故答案為：＞；＞；＜；
（6）①NH₃分子中心N原子孤電子對數=$\frac{5-1×3}{2}$=1，價層電子對數=3+1=4，故N原子采取sp³雜化，VSEPR構型為正四面體，分子的立體構型為三角錐形，
故答案為：sp³；正四面體；三角錐形；
②BF₃分子中，B原子孤電子對數=$\frac{3-1×3}{2}$=0，價層電子對數=3，故B原子采取sp²雜化，分子的立體構型為平面三角形，
故答案為：sp²；平面三角形；
（7）水分子之間存在氫鍵，沸點高于同族其它元素氫化物，故答案為：水分子之間存在氫鍵．

點評 本題是對物質結構的考查，涉及核外電子排布、分子結構與性質、價層電子對互斥理論等，難度不大，側重對基礎知識鞏固．