Question

元素X、Y、Z、W位于元素周期表中前四周期，原子序數(shù)依次增大．其相關(guān)信息如表：

元素	相 關(guān) 信 息
X	基態(tài)原子核外有三個能級，每個能級的電子數(shù)都相等
Y	Y與Z不在同一周期，其原子核外未成對電子數(shù)比電子層數(shù)多1
Z	可與W形成兩種化合物，且水溶液均呈酸性
W	是地殼中質(zhì)量百分含量第二的金屬元素

請回答：
（1）W的基態(tài)原子核外電子排布式是

 

．Y單質(zhì)分子中含

 

個π鍵，試比較Y與同周期相鄰的兩種元素的第一電離能大小關(guān)系

 

＞

 

＞

 

．（填元素符號）
（2）X與Z形成的最簡單的化合物是一種優(yōu)良的溶劑，它是由

 

（填“極性”、“非極性”） 鍵構(gòu)成的

 

（填“極性”、“非極性”）分子
（3）一定條件下Z與Y可形成YZ₃，YZ₃與水反應(yīng)可生成一種弱酸和一種弱堿，試寫出該反應(yīng)的方程式

 

．
（4）X所形成的一種晶體具有高硬度、高熔點(diǎn)特性，屬于

 

（填“分子”、“原子”或“離子”）晶體，該晶體結(jié)構(gòu)中X-X-X鍵角為

 

．

Answer 1

分析：元素X、Y、Z、W位于元素周期表中前四周期，原子序數(shù)依次增大．X基態(tài)原子核外有三個能級，每個能級的電子數(shù)都相等，則其核外電子排布式為1s²2s²2p²，故X為碳元素；W是地殼中質(zhì)量百分含量第二的金屬元素，則W為Fe元素；Z可與W形成兩種化合物，且水溶液均呈酸性，則Z為Cl；Y與Z不在同一周期，結(jié)合原子序數(shù)可知，Y處于第二周期，Y原子核外未成對電子數(shù)比電子層數(shù)多1，則未成對電子數(shù)為3，故其核外電子排布式為1s²2s²2p³，則Y為氮元素，據(jù)此解答．

解答：解：元素X、Y、Z、W位于元素周期表中前四周期，原子序數(shù)依次增大．X基態(tài)原子核外有三個能級，每個能級的電子數(shù)都相等，則其核外電子排布式為1s²2s²2p²，故X為碳元素；W是地殼中質(zhì)量百分含量第二的金屬元素，則W為Fe元素；Z可與W形成兩種化合物，且水溶液均呈酸性，則Z為Cl；Y與Z不在同一周期，結(jié)合原子序數(shù)可知，Y處于第二周期，Y原子核外未成對電子數(shù)比電子層數(shù)多1，則未成對電子數(shù)為3，故其核外電子排布式為1s²2s²2p³，則Y為氮元素，
（1）W為Fe，原子核外有26個電子，其基態(tài)原子核外電子排布式是1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²．Y單質(zhì)分子為N₂，分子中形成N≡N三鍵，含2個π鍵．同周期自左而右元素第一電離能呈增大趨勢，但N元素2p能級容納3個電子，處于半滿穩(wěn)定狀態(tài)，能量較低，第一電離能高于同周期相鄰元素，故元素第一電離能N＞O＞C，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²；2；N；O；C；
（2）C與Cl形成的最簡單的化合物是一種優(yōu)良的溶劑為CCl₄，為正四面體對稱結(jié)構(gòu)，是由極性鍵構(gòu)成的非極性分子，
故答案為：極性；非極性；
（3）NCl₃與水反應(yīng)可生成一種弱酸和一種弱堿，生成NH₃?H₂O與HClO，反應(yīng)方程式為NCl₃+4H₂O=NH₃?H₂O+3HClO，
故答案為：NCl₃+4H₂O=NH₃?H₂O+3HClO；
（4）C元素所形成的一種晶體具有高硬度、高熔點(diǎn)特性，屬于原子晶體，該晶體結(jié)構(gòu)每個C原子與周圍4個C原子形成正四面體結(jié)構(gòu)，C-C鍵角為109°28′，
故答案為：原子；109°28′．

點(diǎn)評：本題考查結(jié)構(gòu)位置性質(zhì)關(guān)系應(yīng)用，涉及核外電子排布、電離能、分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、晶體類型與結(jié)構(gòu)等，難度中等，（3）中注意根據(jù)信息推斷，實(shí)質(zhì)發(fā)生水解反應(yīng)．