Question

下表為原子序數(shù)依次增大的短周期元素A～E的第一到第五電離能數(shù)據(jù)．

電離能I（eV）	A	B	C	D	E
I1	11.3	14.5	13.6	5.2	6.0
I2	24.4	29.6	35.1	49.3	18.8
I3	47.9	47.4	54.9	71.6	28.4
I4	64.5	77.5	77.4	98.9	112.0
I5	392.1	97.9	113.9	138.3	153.7

請(qǐng)回答：
（1）表中的金屬元素是

 

（填字母），其中化合價(jià)為+3價(jià)的是

 

（填字母）；若A、B、C依次為同周期相鄰元素，表中顯示B比A和C的第一電離能都略大，其原因是

 

．
（2）化學(xué)氣相沉積法是獲得大量石墨烯的有效方法之一，催化劑為金、銅、鈷等金屬或合金，石墨烯的碳源可以由一氧化碳、乙醇、酞菁等中的一種或任意組合提供．鈷原子在基態(tài)時(shí)，核外電子排布式為

 

．
（3）與CO分子互為等電子體的分子和離子各寫出1種，分別為

 

和

 

（填化學(xué)式）[等電子體為原子數(shù)相同，核外電子總數(shù)相同的粒子]．
（4）酞菁與酞菁銅染料分子結(jié)構(gòu)如圖，酞菁分子中氮原子采用的雜化方式是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：原子軌道雜化方式及雜化類型判斷,元素電離能、電負(fù)性的含義及應(yīng)用

專題：原子組成與結(jié)構(gòu)專題,化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：（1）原子越容易失電子，則其電離能越小，表中A、B、C第一電離能較大，應(yīng)該是非金屬元素，C和D第一電離能較小，則C和D應(yīng)該是金屬元素；
如果前三電離能相差不大，第四電離能突然增大，則該元素的最外層電子數(shù)是3，常常呈現(xiàn)+3價(jià)；
同周期相鄰元素，第一電離能一般為非金屬性越強(qiáng)，第一電離能越大，若某元素np軌道上的電子半滿，不易失去一個(gè)電子，第一電離能比較大；
（2）Co元素原子序數(shù)為27，其基態(tài)原子核外有27個(gè)電子，根據(jù)構(gòu)造原理書寫其基態(tài)原子核外電子排布式；
（3）與CO互為等電子體的分子有氮?dú)狻㈦x子有 CN^-；
（4）根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論確定C原子雜化方式．

解答： 解：（1）金屬元素的第一電離能比較小，第一個(gè)電子容易失去，通過表格可以看出DE的第一電離能比較��；化合價(jià)為+3價(jià)，說明前三電離能比較小，第四電離能突然增大，故符合的只有E；
若A、B、C依次為同周期相鄰元素，第一電離能一般為非金屬性越強(qiáng)，第一電離能越大，有特殊情況為，若B的np軌道上的電子半滿，能量比A和C低，不易失去一個(gè)電子，故第一電離能比A和C大；
故答案為：DE；E；B的np軌道上的電子半滿，能量比A和C低，第一電離能比A和C大；
（2）鈷原子為27號(hào)元素，根據(jù)構(gòu)造原理知，其基態(tài)原子核外電子排布式為[Ar]3d⁷4s²，故答案為：[Ar]3d⁷4s²；
（3）等電子體為價(jià)層電子數(shù)相等、原子個(gè)數(shù)相等，CO分子中電子數(shù)為14，與CO分子互為等電子體的分子和離子分別為N₂、CN^-等，故答案為：N₂；CN^-；
④C-N=C中氮原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是3且含有一個(gè)孤電子對(duì)，所以為sp²雜化，C-NH-C中氮原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是4且含有一個(gè)孤電子對(duì)，所以為sp³雜化，故答案為：sp²和sp³．

點(diǎn)評(píng)：本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，涉及原子雜化方式判斷、得電子體、原子核外電子排布等知識(shí)點(diǎn)，根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論、得電子體理論、構(gòu)造原理等知識(shí)點(diǎn)即可解答，側(cè)重考查基本理論和基本概念，題目難度中等．