Question

下表为元素周期表的一部分，其中编号代表对应的元素．

请回答下列问题：
（1）写出元素⑦的基态原子外围电子排布式

 

，元素⑧位于

 

区．⑤元素原子的价层电子的轨道表示式为

 

，
（2）若元素①③⑤形成的某化合物显酸性，经测定这三种元素的质量比为1：6：16，该化合物对氢气的相对密度为23，则其中所有杂化原子的杂化方式分别为

 

和

 

．
（3）元素③④⑤⑥的第一电离能由大到小的顺序是

 

（用元素符号表示）．请写出由④和⑤两种元素形成的与N₃ˉ互为等电子体的分子的化学式

 

，（写出一种即可）其VSEPR构型为

 

．

Answer 1

考点：元素周期律和元素周期表的综合应用

专题：元素周期律与元素周期表专题

分析：根据元素在周期表中的位置知，①②③④⑤⑥⑦⑧分别是H、Be、C、N、O、F、Cr、Cu元素，
（1）元素⑦的基态原子外围电子为3d、4s电子，根据构造原理书写其外围电子排布式，根据最后填入电子名称确定区域名称，⑤是O元素，其2S、2P电子为其原子价电子；
（2）若元素①③⑤形成的某化合物显酸性，经测定这三种元素的质量比为1：6：16，则这三种元素的原子个数之比=

1

1

：

6

12

：

16

16

=2：1：2，该化合物对氢气的相对密度为23，则该化合物的相对分子质量为46，所以分子式为CH₂O₂，为HCOOH，根据价层电子对互斥理论确定原子杂化类型；
（3）同一周期元素中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第VA族元素第一电离能大于相邻元素；
由④和⑤两种元素形成的与N₃ˉ互为等电子体的分子是N₂O，根据价层电子对互斥理论确定其VSEPR构型．

解答： 解：根据元素在周期表中的位置知，①②③④⑤⑥⑦⑧分别是H、Be、C、N、O、F、Cr、Cu元素，
（1）元素⑦的基态原子外围电子为3d、4s电子，根据构造原理书知其外围电子排布式为3d⁵4s¹，该元素位于ds区，⑤是O元素，其2S、2P电子为其原子价电子，则⑤元素原子的价层电子的轨道表示式为，
故答案为：3d⁵4s¹；ds；；
（2）若元素①③⑤形成的某化合物显酸性，经测定这三种元素的质量比为1：6：16，则这三种元素的原子个数之比=

1

1

：

6

12

：

16

16

=2：1：2，该化合物对氢气的相对密度为23，则该化合物的相对分子质量为46，所以分子式为CH₂O₂，为HCOOH，C原子和羰基上O原子都含有3个σ键，所以为sp²杂化，羟基上O原子含有2个σ键和2个孤电子对，所以为sp³杂化，故答案为：sp²；sp³；
（3）同一周期元素中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第VA族元素第一电离能大于相邻元素，所以③④⑤⑥的第一电离能由大到小的顺序为F＞N＞O＞C，
由④和⑤两种元素形成的与N₃ˉ互为等电子体的分子是N₂O，该分子中价层电子对个数=2+

1

2

×（6-2×3）=2，所以为直线形分子，故答案为：F＞N＞O＞C；N₂O；直线形．

点评：本题考查了元素周期表和元素周期律的综合应用，涉及原子杂化方式的判断、微粒空间构型的判断等知识点，根据价层电子对互斥理论、原子结构等知识点来分析解答，注意第一电离能规律中的异常现象，为易错点．