Question

7．根據(jù)要求完成下列問題：
（1）某元素原子共有3個價電子，其中一個價電子位于第三能層d軌道，試回答：
該元素核外價電子排布圖．該元素的原子序數(shù)為21，該元素是金屬元素（填“金屬”或“非金屬”），形成的單質(zhì)為金屬晶體．
（2）指出配合物K₃[Co（CN）₆]中的中心離子、配位體及其配位數(shù)：Co³⁺、CN^-、6．
（3）在下列物質(zhì)①CO₂、②NH₃、③CCl₄、④BF₃、⑤H₂O、⑥SO₂、⑦SO₃、⑧、PCl₃中，屬于非極性分子的是（填番號）①③④⑦．
（4）試比較下列含氧酸的酸性強弱（填“＞”、“＜”或“=”）：HClO₃＜HClO₄；   H₃PO₄＞H₃PO₃．
（5）根據(jù)價層電子對互斥理論判斷下列問題：
①NH₃中心原子的雜化方式為sp³雜化，VSEPR構型為正四面體，
②BF₃分子中，中心原子的雜化方式為sp²雜化，分子的立體構型為平面三角形．
（6）H₂O的沸點（100℃）比H₂S的沸點（-61℃）高，這是由于水分子之間可形成氫鍵．

Answer 1

分析 （1）某元素原子共有3個價電子，其中一個價電子位于第三能層d軌道，價電子排布式為3d¹4s²，其基態(tài)原子核外電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹4s²，處于第四周期ⅢB族，為金屬元素；
（2）根據(jù)配合物理論分析，配位體：提供孤電子對的分子或離子；配位原子：配體中，提供電子對的原子，配位數(shù)：中心原子周圍的配位原子個數(shù)；
（3）不同非金屬元素之間易形成極性鍵，正負電荷重心重合的分子為非極性分子；
（4）同一元素的含氧酸，該元素的化合價越高，對應的含氧酸的酸性越強；
（5）①N原子價層電子對個數(shù)=σ鍵個數(shù)+孤電子對個數(shù)，據(jù)此分析解答；②B原子價層電子對個數(shù)=σ鍵個數(shù)+孤電子對個數(shù)；
（6）根據(jù)氫鍵進行分析，氫鍵影響晶體的熔沸點．

解答 解：（1）某元素原子共有3個價電子，其中一個價電子位于第三能層d軌道，價電子排布式為3d¹4s²，其價電子排布圖為：，其基態(tài)原子核外電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹4s²，原子序數(shù)為21，處于第四周期ⅢB族，屬于金屬元素，形成金屬晶體，
故答案為：；21；金屬；金屬；
（2）配合物K₃[Co（CN）₆]中的中心離子為Co³⁺、配位體是CN^-、配位數(shù)為6；
故答案為：Co³⁺；CN^-；6； 
（3）①CO₂中C元素化合價為+4，C原子最外層4個電子全部成鍵，為非極性分子；
②NH₃中C元素化合價為-3，N原子最外層5個電子未全部成鍵，為極性分子；
③CCl₄中C元素化合價為+4，C原子最外層4個電子全部成鍵，為非極性分子；
④BF₃中B元素化合價為+3，B原子最外層3個電子全部成鍵，為非極性分子；
⑤H₂O中O元素化合價為-2，O原子最外層6個電子未全部成鍵，為極性分子；
⑥SO₂中S元素化合價為+4，S原子最外層6個電子未全部成鍵，為極性分子；
⑦SO₃中S元素化合價為+6，S原子最外層6個電子全部成鍵，為非極性分子；
⑧PCl₃中P元素化合價為+3，P原子最外層5個電子未全部成鍵，為極性分子；
故選①③④⑦；
（4）同一元素的含氧酸，該元素的化合價越高，對應的含氧酸的酸性越強，故酸性：HClO₃＜HClO₄；H₃PO₄＞H₃PO₃，
故答案為：＜；＞；
（5）①NH₃分子中心N原子孤電子對數(shù)=$\frac{5-1×3}{2}$=1，價層電子對數(shù)=3+1=4，故N原子采取sp³雜化，VSEPR構型為正四面體，分子的立體構型為三角錐形，
故答案為：sp³；正四面體；三角錐形；    
②BF₃分子中心B原子孤電子對數(shù)=$\frac{3-3×1}{2}$=0，價層電子對數(shù)=3+0=34，故B原子采取sp²雜化，VSEPR構型為平面三角形，分子的立體構型為平面三角形，
故答案為：sp²；平面三角形；
（5）水分子之間存在氫鍵，沸點高于同族其它元素氫化物，
故答案為：水分子之間可形成氫鍵．

點評 本題是對物質(zhì)結構的考查，涉及核外電子排布、分子結構與性質(zhì)、價層電子對互斥理論等，難度中等，側(cè)重對基礎知識鞏固．