Question

4．（1）与铜同周期、基态原子最外层电子数相同的过渡元素，其基态原子的电子排布式[Ar]3d⁵4s¹．
（2）图1曲线表示部分短周期元素的原子序数（按递增顺序排列）和其常见单质沸点的关系．其中A点表示的单质是F₂（填化学式）．
（3）C、N、O、F四种元素中电负性最大的是F（填元素符号），第一电离能最小的是C．
（4）配合物Y的结构见图2，Y中含有abcd（填序号）；
a．极性共价键    b．非极性共价键    c．配位键    d．氢键
Y中碳原子的杂化方式有sp²、sp³．
（5）已知HF与F^-通过氢键结合成HF${\;}_{2}^{-}$（F-H…F^-）．判断HF${\;}_{2}^{-}$和HF${\;}_{2}^{-}$微粒间不能形成氢键的理由在HF${\;}_{2}^{-}$（F-H…F^-）中，已经存在分子内氢键，所以没有可用于形成氢键的氢原子．

Answer 1

分析 （1）与铜同周期、基态原子最外层电子数相同的过渡元素，为24号元素Cr，其基态原子的电子排布式为[Ar]3d⁵4s¹；
（2）图中曲线表示8种元素的原子序数（按递增顺序连续排列）和单质沸点的关系，A以及前面的2种单质的沸点都低于0℃，则连续3种均为气体单质，根据周期表分析；
（3）元素的非金属性越强，电负性越强；即同周期自左而右电负性增大；同一主族元素从上到下电负性逐渐减小；同一主族元素的第一电离能随着原子序数的增大而减小，同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大，注意同一周期的第ⅡA元素的第一电离能大于第ⅢA族的，第ⅤA族的大于第ⅥA族的；
（4）根据图可知碳碳间、碳氮间为共价键，氮镍间为配位键，氧氢间有氢键；根据碳原子成键类型判断；
（5）氢键结合的通式，可用X-H…Y表示．式中X和Y代表F，O，N等电负性大而原子半径较小的非金属原子．X和Y可以是两种相同的元素，也可以是两种不同的元素．

解答 解：（1）与铜同周期、基态原子最外层电子数相同的过渡元素，为24号元素Cr，其基态原子的电子排布式为[Ar]3d⁵4s¹，
故答案为：[Ar]3d⁵4s¹；
（2）图中曲线表示8种元素的原子序数（按递增顺序连续排列）和单质沸点的关系，A以及前面的2种单质的沸点都低于0℃，则连续3种均为气体单质，在周期表中，连续出现气体单质的为第二周期的N、O、F，所以A为第三种气体单质，则为F₂；
故答案为：F₂；
（3）同一周期元素从左到右电负性逐渐增大，因此F＞O、S＞P，同一主族元素从上到下电负性逐渐减小，所以电负性O＞S，故电负性：F＞O＞S＞P；元素C、N、O、F属于同一周期元素且原子序数依次增大，同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大，但第ⅤA族的大于第ⅥA族的，所以其第一电离能大小顺序是F＞N＞O＞C，
故答案为：F；C；
（4）根据图可知碳碳间形成非极性共价键、碳氮间为极性共价键，氮镍间为配位键，氧氢间形成氢键，
根据图可知，碳碳间形成单键，为sp³杂化，有的碳碳间形成双键，为sp²杂化，故答案为：abcd；sp²；sp³．
（5）在HF₂^-中，已经存在分子内氢键（F-H…F^-），所以没有可用于形成分子间氢键的氢原子，故HF₂^-和HF₂^-微粒间不能形成氢键，
故答案为：在HF${\;}_{2}^{-}$（F-H…F^-）中，已经存在分子内氢键，所以没有可用于形成氢键的氢原子．

点评 本题考查比较综合，涉及周期表的应用，杂化方式的判断、化学式的书写以及氢键的形成条件及表示方法，难度不大．