Question

【题目】研究物质的微观结构，有助于人们理解物质变化的本质。

（1）N、Al、Si、Zn四种元素中，有一种元素的电离能数据如下：

电离能	I1	I2	I3	I4	I5	……
Im/kJ·mol－1	578	1817	2745	11575	14830	……

则该元素是______(填元素符号)。

（2）氮元素可以形成许多化合物，在我们生活生产中有广泛的应用。

①维生素B4结构如图所示，则碳原子的轨道杂化类型是_________；1 mol维生素B4分子中含有σ键的数目为________。

②NF3的空间构型为______(用文字描述)；与NF3分子互为等电子体的阴离子为______(填化学式)。

（3）过渡元素常与H2O、NH3、CN－、SCN－等形成配合物。

①C、N、O三种元素的电负性由大到小的顺序为________。

②X、Y均为第四周期元素。X基态原子的内层轨道全部排满电子，且最外层电子数为1。Y基态原子在同周期元素中未成对电子数最多，则X＋基态核外电子排布式________；元素Y在周期表中位于第________族。

③在配离子[Fe(SCN)]2+中，提供空轨道的是________；[Zn(CN)4]2-中Zn2+与CN－的C原子形成配位键，则[Zn(CN)4]2-的结构可用示意图表示为________。

Answer 1

【答案】 Al sp2 16 mol 三角锥形 SO或ClO O＞N＞C 1s22s22p63s23p63d10 或 [Ar]3d10 ⅥB Fe3+

【解析】（1）根据元素电离能知，第三电离能和第四电离能相差较大，说明该元素原子失去3个电子时变为稳定结构，则该主族元素原子最外层有3个电子，N、Al、Si和Zn四种元素的原子中只有Al原子最外层有3个电子，则该元素是Al；（2）①维生素B4结构如图所示，则碳原子均形成一个双键，轨道杂化类型是sp2；双键含有1个σ键和1个键，所以1 mol维生素B4分子中含有σ键的数目为16 mol；②NF3中N原子的价层电子对数=3+=4，有一个孤电子对，所以分子的空间构型是三角锥形；同主族元素价电子数相同，故与NF3分子互为等电子体的阴离子为SO或ClO；（3）①元素原子的得电子能力越强，则电负性越大，所以O>N>C；②元素X 位于第四周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，则内层电子数=2+8+18=28，且最外层电子数为1，所以该原子有29个电子，为Cu元素；元素Y为第四周期元素，基态原子在同周期元素中未成对电子数最多，电子排布式为3d54s1，则Y是Cr元素；则X＋基态核外电子排布式1s22s22p63s23p63d10 或 [Ar]3d10；元素Y是Cr,在周期表中位于第ⅥB族；③在配离子[Fe(SCN)]2+中，硫氰根离子提供孤电子对，中心离子铁离子提供空轨道，故答案为：Fe3+；[Zn(CN)4]2-中Zn2+与CN－的C原子形成配位键，则[Zn(CN)4]2-的结构可用示意图表示为。