Question

下表为周期表的一部分，其中的编号代表对应的元素。

试填空。
（1）写出上表中元素I的基态原子的电子排布式和价层电子排布图：________________________________________________________________________。
元素C、D、E、F的第一电离能由大到小的顺序是________（用元素符号表示）。
（2）元素A分别与C、D、E形成最简单的常见化合物分子甲、乙和丙。下列有关叙述不正确的有________。
A．甲、乙和丙分子的空间构型分别为正四面体形、三角锥形、V形
B．甲、乙和丙分子中，中心原子均采取sp³的杂化方式
C．三种分子中键角由大到小的顺序是丙＞乙＞甲
D．甲、乙和丙分子均为由极性键构成的极性分子
（3）由元素J、C、E组成一种化学式为J（CE）₅的配位化合物，该物质常温下呈液态，熔点为－20.5 ℃，沸点为103 ℃，易溶于非极性溶剂。据此可判断：
①该化合物的晶体类型为________。
②该化合物的晶体中存在的作用力有________。
A．离子键         B．极性键
C．非极性键       D．范德华力
E．氢键  F．配位键
③根据共价键理论和等电子体理论分析，CE分子中σ键与π键的数目比为________。
（4）在测定A与F形成的化合物的相对分子质量时，实验测得的值一般高于理论值的主要原因是________________________________________________。
（5）某些不同族元素的性质也有一定的相似性，如表中元素G与元素B，原因是_____________________________________________________________。

Answer 1

（1）1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹（或[Ar]3d⁵4s¹）   F＞N＞O＞C
（2）CD
（3）①分子晶体　②BDF　③1∶2
（4）氟化氢气体中存在因氢键而相互缔合形成的缔合分子（HF）_n
（5）Be与Al在元素周期表中位于对角线的位置

根据这几种元素在周期表中的位置推知：A为H（氢），B为Be，C为C（碳），D为N，E为O，F为F（氟），G为Al，H为Cl，I为Cr，J为Fe，（1）Cr元素基态原子的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹或[Ar]3d⁵4s¹，其价层电子排布图为，一般来说，同周期元素从左到右第一电离能逐渐增大，但N元素原子2p轨道上电子达到半充满，故其第一电离能要大于O的第一电离能，因此这四种元素的第一电离能由大到小的顺序为F（氟）＞N＞O＞C（碳）。（2）甲、乙、丙分别为CH₄、NH₃、H₂O，这三种分子的中心原子均采取sp³的杂化方式，它们的空间构型分别为正四面体形、三角锥形、V形，CH₄分子中的键角为109°28′，而NH₃分子和H₂O分子上有未成键的孤电子对；孤对电子越多，排斥力越大，键角越小，所以键角顺序为H₂O<NH₃<CH₄，故A项、B项正确，C项错误；这三种分子中，CH₄为非极性分子，NH₃、H₂O均为极性分子，D项错误。（3）由该化合物的熔沸点可判断它为分子晶体，分子晶体中均存在范德华力，由该分子的结构可以看出其晶体中还存在极性键和配位键；CO分子和N₂分子互为等电子体，故CO分子的结构与N₂类似，为C≡O，因此CO分子中σ键和π键的个数比为1∶2。（4）A与F形成的化合物为HF，它的分子间存在的氢键会使HF相互结合形成（HF）_n，从而使得测的相对分子质量偏高。（5）Be和Al在元素周期表中位于对角线的位置，因此它们的有些性质是相似的。