Question

14．如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的基态原子的价电子排布式4s²4p²，元素⑥位于元素周期表中ds区．
（2）元素②、③、④的第一电离能大小顺序是F＞N＞O（用元素符号表示）．
（3）在叶绿素a中含有元素⑤，图1是叶绿素a的部分结构，在该分子中C原子的杂化类型有sp³、sp²，存在的化学键有共价键、配位键．
（4）②和⑥形成某种化合物的晶胞结构如图2所示（每个球均表示1个原子，其中②显-3价），则其化学式为Cu₃N．

Answer 1

分析 根据元素在周期表中的位置知，①-⑦分别是H、N、O、F、Mg、Cu、Ge元素，
（1）⑦元素是Ge元素，其价电子为4s、4p电子，根据构造原理书写其价电子排布式；根据最后排入电子名称确定在周期表中的区域；
（2）同一周期元素，元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素；
（3）根据价层电子对互斥理论确定碳原子杂化类型，非金属元素之间易形成共价键、含有空轨道的原子和含有孤电子对的原子之间易形成配位键；
（4）该晶胞中白色小球个数=8×$\frac{1}{8}$=1、黑色小球个数=12×$\frac{1}{4}$=3，两种小球个数之比为1：3，N元素为-3价，要使化合物中化合价的代数和为0知，则Cu应该为+1价，据此书写化学式．

解答 解：根据元素在周期表中的位置知，①-⑦分别是H、N、O、F、Mg、Cu、Ge元素，
（1）⑦元素是Ge元素，其价电子为4s、4p电子，根据构造原理书写其价电子排布式为4s²4p²；根据最后排入电子名称确定在周期表中的区域，所以Cu属于ds区
故答案为：4s²4p²；ds；
（2）同一周期元素，元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，这三种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，所以第一电离能大小顺序是F＞N＞O，
故答案为：F＞N＞O；
（3）该配合物中甲基碳原子价层电子对个数是4，则碳原子采用sp³杂化，碳碳双键两端的C原子价层电子对个数是3，则碳原子采用sp²杂化，非金属元素之间易形成共价键、含有空轨道的原子和含有孤电子对的原子之间易形成配位键，所以该配合物中C-C、C-H、C-N原子之间都存在共价键，Mg-N原子之间存在配位键，
故答案为：sp³、sp²；共价键、配位键；
（4）该晶胞中白色小球个数=8×$\frac{1}{8}$=1、黑色小球个数=12×$\frac{1}{4}$=3，两种小球个数之比为1：3，N元素为-3价，要使化合物中化合价的代数和为0知，则Cu应该为+1价，所以其化学式为Cu₃N，
故答案为：Cu₃N．

点评 本题考查物质结构和性质，涉及晶胞计算、原子杂化方式判断、化学键、电离能等知识点，这些都是高频考点，难点是晶胞计算，知道配位键的构成条件，注意配位键属于共价键．