Question

下表中实线是元素周期表的部分边界，其中上边界并未用实线标出。

根据信息回答下列问题：

（1）基态Ga原子的最外层电子排布式为__。

（2）Fe元素位于周期表的__区；Fe与CO易形成配合物Fe(CO)₅，在Fe(CO)₅中铁的化合价为__。与CO分子互为等电子体的分子为__（填化学式）。

（3）在CH₄、CO、CH₃OH中，碳原子采取sp³杂化的分子有__。

（4）ED₄^-的价电子对互斥理论模型为__。B、C、D、E中两种原子相互结合形成的分子中，所有原子都满足最外层8电子稳定结构的是__（写2种，填化学式）。

Answer

4s24p1 d 0 N2 CH4、CH3OH 正四面体形 CO2、NCl3、CCl4（任写2种）

【解析】

(1)根据元素周期表的结构，Ga是第四周期第IIIA族的元素，据此分析解答；

(2)根据元素周期表五区的划分是根据最后排入的电子名称命名的，结合Fe原子是26号元素，Fe原子的基态核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d64s2；Fe与CO易形成配合物Fe(CO)5，根据化合物的化合价代数和为0，CO是化合物，它的化合价的代数和是0，据此计算Fe(CO)5中铁的化合价；根据等电子体的定义，只要原子数目和电子总数(或价电子总数)相同分析书写CO的等电子体；

(3)根据价层电子对数=σ键电子对数+中心原子上的孤电子对数计算判断；

(4)根据元素周期表知，A、B、C、D、E分别是H、C、N、O、Cl是五种元素，据此分析解答。

(1)元素周期表每一横行是一个周期，一共有18个纵行，从左向右，1、2和13至17七个纵行是主族，且第一纵行开始分别为第IA族、第IIA族，第十三综行开始为第IIIA族、第IVA族、第VA族、第IA族、第VIIA族，Ga是第四横行第13纵行的元素，所以Ga是第四周期第IIIA族的元素，主族元素的族序数=其最外层电子数，所以Ga最外层有3个电子，最外层电子排布式为4s24p1，故答案为：4s24p1；

(2)元素周期表五区的划分是根据最后排入的电子的轨道名称命名的，Fe原子是26号元素，Fe原子的基态核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d64s2，

这些电子排列时遵循能量最低原理(先排能量低的后排能量高的)，这些能级的能量大小顺序为：1s＜2s＜2p＜3s＜3p＜4s＜3d，最后排入的是3d电子，属于d区元素；根据化合物化合价的代数和为0，Fe与CO易形成配合物Fe(CO)5中CO的化合价的代数和为0，则铁的化合价为0价；CO的等电子体必须是双原子分子或离子，且电子总数相等，分子可以是N2，离子可以是CN-，故答案为：d；0；N2(或CN-)；

(3)CH4中C的价层电子对数=σ键+中心原子上的孤电子对数= 4+0=4，所以碳原子采取sp3杂化；CO分子中价层电子对数=σ键+中心原子上的孤电子对数= 1+1=2，所以碳原子采取sp杂化；CH3OH中C的价层电子对数=σ键+中心原子上的孤电子对数=4+0=4，所以碳原子采取sp3杂化，故答案为：CH4、CH3OH；

(4)根据元素周期表知，E是Cl元素，D是O元素，ED4-是ClO4-离子，价层电子对数=σ键+中心原子上的孤电子对数=4+=4，根据VSEPR理论预测ED4-离子的空间构型为正四面体型；根据元素周期表知，B、C、D、E分别是C、N、O、Cl是四种元素，分子中每个原子最外层都达到8电子稳定结构的化合物有：CO2、CCl4、NCl3等，故答案为：正四面体；CO2、CCl4、NCl3。