Question

W、X、Y、Z四種元素原子序數依次減小．已知W的原子序數為29；X原子p軌道共有11個電子；Y是第三周期主族元素，其部分電離能數據如下表；Z原子價電子排布式為nsⁿnpⁿ．請回答下列問題：

電離能/（kJ?mol-1）	I1	I2	I3	I4	I5
Y	584	1823	2751	11584	14837

（1）W基態原子的電子排布式為

 

．
（2）電負性：X

 

Y（填“＞”、“=”或“＜”）．
（3）R是與X同主族的短周期元素．R的氫化物沸點比X的氫化物高，原因是

 

．
（4）Z₂X₄中，Z原子采用

 

雜化，每個分子中含有

 

個σ鍵，

 

個π鍵．
（5）已知W²⁺能與氨分子形成配離子[W（NH₃）₄]²⁺，該配離子中存在的化學鍵有

 

．（填標號）
A．金屬鍵  B．離子鍵  C．共價鍵  D．配位鍵．

Answer 1

分析：W、X、Y、Z 4種元素原子序數依次減小，W的原子序數為24，所以W是鉻元素；X原子p軌道共有11個電子，第二周期的P軌道含6的電子，第三周期的P軌道含有5的電子，所以X是氯元素；Y是第三周期主族元素，第一、二、三電離能較小，第四電離能較大，所以其化合價為+3價，故為鋁元素；Z原子價電子排布式為nsⁿnpⁿ，s能級上最多排2個電子，所以其價電子排布為2s²2p²，故為碳元素，
（1）基態原子的核外電子排布式書寫符合構造原理，注意4s能級上只有一個電子；
（2）同一周期中，元素的電負性隨著原子序數的增大而增大；
（3）R是與X同主族的短周期元素，X是氯元素，所以R是氟元素；
（4）根據C₂Cl₄的分子結構分析中心原子的雜化方式及含有的共價鍵類型；
（5）配位離子配離子[W（NH₃）₆]³⁺的組成及結構進行解答含有的化學鍵．

解答：解：W、X、Y、Z 4種元素原子序數依次減小，W的原子序數為24，所以W是鉻元素；X原子p軌道共有11個電子，第二周期的P軌道含6的電子，第三周期的P軌道含有5的電子，所以X是Cl元素；Y是第三周期主族元素，第一、二、三電離能較小，第四電離能較大，所以其化合價為+3價，故為Al元素；Z原子價電子排布式為nsⁿnpⁿ，s能級上最多排2個電子，所以其價電子排布為2s²2p²，故為C元素，
（1）原子序數為24的元素是鉻，其核外電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹；
（2）通過以上分析知，X是氯元素，Y是鋁元素，它們屬于同一周期的元素，且氯元素的原子序數大于鋁元素的原子序數，同一周期中，元素的電負性隨著原子序數的增大而增大，所以電負性X＞Y，
故答案為：＞；
（3）R是與X同主族的短周期元素，X是氯元素，所以R是氟元素，R的氫化物沸點比X的氫化物更高，氟化氫中存在氫鍵，氯化氫中沒有氫鍵只有范德華力，氫鍵的存在導致其沸點升高，
故答案為：氟化氫分子間形成了氫鍵，而氯化氫分子間只有范德華力；
（4）Z為C，X為Cl元素，則Z₂X₄為C₂Cl₄，分子中存在1個碳碳雙鍵和5個C-Clσ鍵，1個碳碳雙鍵含有一個π鍵和一個σ鍵，每個C原子形成了3個σ鍵，所以C原子采取sp²雜化，分子中含有5個σ鍵、1個π鍵，
故答案為：sp²；5；1；
（5）W為鉻元素，配離子[W（NH₃）₆]³⁺中存在的鍵有：鉻離子和氮原子之間存在配位鍵，氮原子和氫原子間存在共價鍵，
故選CD．

點評：本題主要考查核外電子排布式、雜化軌道、共價鍵類型、分子的構型，注重了對物質結構中常考考點的綜合，學生易錯點在電子排布中3d與4s的書寫上及雜化類型的判斷上．