Question

【題目】現(xiàn)有部分短周期元素的性質(zhì)或原子結(jié)構(gòu)如下表:

元素編號(hào)	元素性質(zhì)或原子結(jié)構(gòu)
W	單質(zhì)能與水劇烈反應(yīng),所得溶液呈弱酸性
X	X基態(tài)原子的s軌道電子與P軌道電子數(shù)相等
Y	第三周期元素的簡(jiǎn)單離子中半徑最小
Z	L層有三個(gè)未成對(duì)電子
T	該元素的正三價(jià)離子的3d能級(jí)為半充滿

（1）W、X、Y三種元素的離子半徑由大到小的順序是____________（用離子符號(hào)表示）；化合物ZW3的電子式是____________。

（2）在W、X的氣態(tài)氫化物中，較穩(wěn)定的是______________（用化學(xué)式表示,下同）沸點(diǎn)較高的是__________，沸點(diǎn)高的原因____________________________

（3）Y的價(jià)電子軌道表示式為________________________，寫出Y元素最高價(jià)氧化物的水化物與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式_____________________

（4）T在周期表中的位置_____________________ ，T2+的電子排布式為__________________；T的單質(zhì)在高溫下與X的氫化物反應(yīng)，其化學(xué)方程式為_____________________________________

（5）基態(tài)Z原子中，核外電子占據(jù)的最高能層的符號(hào)是___________，占據(jù)最高能級(jí)的電子的電子云輪廓圖形狀為___________。

Answer 1

【答案】O2-> F-> Al3+HFH2O水分子間存在氫鍵Al(OH)3+OH-AlO2- +2H2O.第四周期，第VⅢ族3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2L啞鈴形

【解析】

在短周期元素中，單質(zhì)能與水劇烈反應(yīng)，所得溶液呈弱酸性，則W為F元素，X基態(tài)原子的s軌道電子與P軌道電子數(shù)相等，核外電子排布為1s22s22p4 ，則X為O元素，第三周期元素的簡(jiǎn)單離子中半徑最小的離子為Al3+，則Y為Al元素，Z的L層有三個(gè)未成對(duì)電子，核外電子排布為1s22s22p3，則Z為N元素，T元素的正三價(jià)離子的3d能級(jí)為全充滿, T原子外圍電子排布為3d64s2，則T為Fe，以此解答該題。

（1）F、O、Al三種元素的離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，核電荷數(shù)越大半徑越小，故半徑由大到小的順序是O2-> F-> Al3+；NF3的電子式是，

因此，本題正確答案為：O2-> F-> Al3+；；

（2）F、O處于同一周期，非金屬性F>O，氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性是HF>H2O,較穩(wěn)定的是HF，由于水分子間存在氫鍵，故沸點(diǎn)較高的是H2O，

因此，本題正確答案為：HF；H2O；水分子間存在氫鍵；

（3）Y是Al，Al價(jià)電子排布式為3s23p1，根據(jù)洪特規(guī)則和泡利不相容原理即可進(jìn)一步寫出價(jià)電子的軌道表示式為，

鋁的最高價(jià)氧化物的水化物為Al(OH)3，Al(OH)3具有兩性，與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式Al(OH)3+OH-AlO2- +2H2O，

因此，本題正確答案為：；Al(OH)3+OH-AlO2- +2H2O；

（4）T是Fe，F(xiàn)e在周期表中的位于第四周期第VⅢ族，F(xiàn)e2+的電子排布式為；Fe在高溫下與水蒸氣反應(yīng)，其化學(xué)方程式為3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2，

因此，本題正確答案為：第四周期第VⅢ族；；3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2；

（5）Z為N元素，N原子電子排布式為1s22s22p3，基態(tài)N原子中，核外電子占據(jù)的最高能層的符號(hào)是L層，占據(jù)最高能級(jí)的電子的電子云輪廓圖形狀為啞鈴形，

因此，本題正確答案為：L ；啞鈴形。