Question

15．第四周期中的18种元素具有重要的用途．
（1）已知四溴化锗是电子工业中的一种常用试剂，其熔点为26.1℃，沸点为186℃，则GeBr₄晶体类型为分子晶体，中心原子的杂化类型为sp³．
（2）第四周期ⅤA-ⅦA族的元素中，电负性由大到小的顺序为（用元素符号表示）Br＞Se＞As．
（3）金属镍在材料科学上也有重要作用，它易形成配合物，如：Ni（CO）₄、[Ni（NH₃）₆]²⁺ 等．写出一种与配体CO互为等电子体的阴离子CN^-、C₂^2-；配体NH₃分子的空间构型为三角锥形．
（4）金属钒在材料科学上有重要作用，被称为”合金的维生素”，基态钒原子的价电子排布式为3d³4s²，第四周期元素的第一电离能随原子序数的增大，总趋势是逐渐增大的，但Ga的第一电离能却明显低于Zn，原因是Zn原子的价电子排布式为3d¹⁰4s²，体系的能量较低，原子较稳定，故Zn的第一电离能大于Ga．

Answer 1

分析 （1）四溴化锗的熔沸点低，所以GeBr₄是分子晶体；锗与溴形成四个共价键，所以中心原子的杂化类型为sp³；
（2）同周期主族元素电负性从左到右渐增；
（3）CO的电子数为14，含有2个原子，根据等电子体的定义分析；根据NH₃中N原子为杂化sp³，有一对弧对电子对，所以分子的空间构型为三角锥形；
（4）钒元素的基态原子的简化电子排布式式[Ar]3d³4s²，其价电子是排布式为3d³4s²，根据价电子排布判断电离能的大小．

解答 解：（1）四溴化锗的熔沸点低，所以GeBr₄是分子晶体；锗与溴形成四个共价键，所以中心原子的杂化类型为sp³，故答案为：分子晶体；sp³；
（2）同周期主族元素电负性从左到右渐增，所以第四周期电负性由大到小的顺序：Br＞Se＞As，故答案为：Br＞Se＞As；
（3）CO的电子数为14，含有2个原子，它的等电子体有等CN^-、C₂^2-，NH₃中N原子为杂化sp³，有一对弧对电子对，所以分子的空间构型为三角锥形，故答案为：CN^-、C₂^2-；三角锥形；
（4）钒元素的基态原子的简化电子排布式式[Ar]3d³4s²，其价电子是排布式为3d³4s²，Zn原子的价电子排布式为3d¹⁰4s²，价电子中3d、4s轨道为全充满状态，原子较稳定，故Zn的第一电离能大于Ga，
故答案为：3d³4s²；Zn原子的价电子排布式为3d¹⁰4s²，体系的能量较低，原子较稳定，故Zn的第一电离能大于Ga．

点评 本题考查较为综合，晶体类型的判断、价电子是排布、电负性和电离能等知识，题目难度中等，注意原子核外电子排布与物质性质的关系，当价层电子轨道处于全空、全充满、半充满时，较稳定．