Question

【題目】W、X、Y、Z、N是短周期元素，它們的核電荷數依次增大。

元素	元素性質或原子結構
W	單質在氯氣中燃燒，產生蒼白色火焰
X	在Y的上一周期，原子核外s能級上的電子總數與p能級上的電子總數相等
Y	元素的離子半徑在該周期中最小
Z	原子核外p能級上的電子總數比s能級上的電子總數多2
N	最外層電子數比次外層電子數少1

(1)W單質的化學式為_______，Z元素原子核外有_________個原子軌道填充了電子。

(2)Y、Z和N三種元素第一電離能由大到小的順序為____________(填元素符號)，寫出Y3+在過量氨水中反應的離子方程式 ____________。

(3)用電子式表示X與W構成的化合物的形成過程________。

(4)Z元素原子共有________種不同運動狀態的電子。

Answer 1

【答案】H2 8 Cl>Si>Al Al3++3NH3. H2O=Al(OH)3 ↓+3NH4+ 14

【解析】

W元素的單質在氯氣中燃燒，產生蒼白色火焰可知W是H元素，X在Y的上一周期，原子核外s能級上的電子總數與p能級上的電子總數相等，則X核外電子排布是1s22s22p4，X是O元素；Y元素的離子半徑在該周期中最小，則Y是Al元素；Z原子原子核外p能級上的電子總數比s能級上的電子總數多2，則Z核外電子排布式是1s22s22p63s23p2，Z是Si元素，N最外層電子數比次外層電子數少1，則N核外電子排布是2、8、7，N是Cl元素，然后根據物質的元素組成及物質結構分析解答。

根據上述分析可知：W是H，X是O，Y是Al，Z是Si，N是Cl元素。

(1)W單質的化學式為H2，Z是Si，是14號元素，核外電子排布式是1s22s22p63s23p2，s軌道數是1，p軌道數目是3，在Si原子最外層的2p軌道上有2個軌道上有電子，而且成單排列，自旋方向相同，所以Si元素原子核外有1+1+3+1+2=8個原子軌道填充了電子。

(2)Y、Z和N三種元素分別是Al、Si、Cl，元素的非金屬性越強，原子半徑越小，第一電離能就越大，元素的非金屬性Cl>Si>Al，所以這三種元素第一電離能由大到小的順序為Cl>Si>Al。Al3+與過量氨水反應產生Al(OH)3沉淀和NH4+，反應的離子方程式為：Al3++3NH3. H2O=Al(OH)3 ↓+3NH4+。

(3)H原子核外有1個電子，O元素的原子最外層有6個電子，O原子與2個H原子形成2個共價鍵，使分子中每個原子都達到穩定結合，用電子式表示H2O的形成過程為：。

(4)原子核外有多少電子，則元素原子核外就有多少不同運動狀態的電子，Si是14號元素，所以Si元素原子共有14種不同運動狀態的電子。