Question

(13分) 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④和⑥的第一电离能大小顺序是       >        （用元素符号表示）。请写出由④和⑤两种元素形成的与N₃^-互为等电子体的离子的化学式            ，其VSEPR构型为            。

（4）在测定①和⑥形成的化合物的相对分子质量时，实验测得值一般高于理论值，其主要原因是                                    。

（5）④和⑧形成某种化合物的晶胞结构如右图所示（每个球均表示1个原子，其中④显-3价），则其化学式为            。

⑧的常见离子和④的最简单氢化物形成的配离子的名称为               ，

其水溶液颜色为                   。

Answer

（1）1s22s22p63s23p63d54s1 （1分）  ds （1分）（1分）

（2）sp2 和 sp3 （1分）

（3）F > N (2分)；NO2+ （1分），直线形（1分）

（4）HF分子间存在氢键，易形成缔合分子(HF)n （2分）  

（5）Cu3 N （1分）； 四氨合铜离子（1 分）, 或其它合理答案）；深蓝色(1分)

【解析】根据元素在周期表中的位置可知，①～⑧分别是H、Be、C、N、O、F、Cr、Cu。

（1）根据构造原理可知，Cr的基态原子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1。区的名称来自于按照构造原理最后填入电子能极的轨道名称，所以根据构造原理可知，Cu位于ds。同样根据构造原理可知，氧原子的价层电子的轨道表示式为。

（2）化合物对氢气的相对密度为23，则相对分子质量是46。又因为H、C、O三种元素的质量比为1：6：16，所以化学式为CH2O2，即是甲酸，结构简式为HCOOH。其中碳原子是sp2杂化，两个氧原子，一个是sp2杂化，另一个是sp3杂化。

（3）非金属性越强，第一电离能越大，所以F的第一电离能大于N的。价电子数和原子数分别都相等的是等电子体，所以有N和O形成的与N3-互为等电子体的离子的化学式为NO2+ 。其中氮原子含有的孤对电子对数是（5－1－2×2）÷2＝0，所以是直线型结构。

（4）由于HF分子间存在氢键，易形成缔合分子(HF)n，所以测得值偏高。

（5）根据晶胞结构可知，含有氮原子是8×1/8＝1，铜原子是12×1/4＝3，所以化学式为Cu3 N。铜离子和氨气通过配位键形成四氨合铜离子，溶液显深蓝色。