Question

X、Y、Z、W、Q五种元素原子序数依次增大，X原子核外的L层电子数是K层的两倍，Z原子外围电子排布式为nsⁿnp²ⁿ，W原子核外的M层中只有两对成对电子，Q的核电荷数是Z与W的核电荷数之和．请回答下列问题：
（1）X、W的元素符号依次为______、______；
（2）写出Y₂的电子式______；
（3）WZ₂与XZ₂分子的空间结构分别是______和______，相同条件下两者在水中的溶解度较大的是______（写分子式）；
（4）Q在元素周期表______区（填s、p、d、ds、f），其外围电子排布式为______，在形成化合物时它的最高化合价为______．

Answer 1

X、Y、Z、W、Q五种元素原子序数依次增大，X原子核外的L层电子数是K层的两倍，故L层有4个电子，故X为C元素；Z原子外围电子排布式为nsⁿnp²ⁿ，s能级最多容纳2个电子，故Z原子外围电子排布式为2s²2p⁴，故Z为O元素；Y的原子序数介于C、O元素之间，故Y为N元素；W原子核外的M层中只有两对成对电子，则外围电子排布式为3s²3p⁴，故W为S元素；Q的核电荷数是Z与W的核电荷数之和，故Q的核电荷数为8+16=24，为Cr元素．
（1）由上述分析可知，X为C元素，W为S元素．
故答案为：C；S．
（2）Y为N元素，氮气分子中N原子之间形成3对共用电子对，电子式为．
故答案为：．
（3）WZ₂为SO₂，杂化轨道数为

6

2

=3，采取sp²杂化，含有1对孤对电子，故空间结构为V形；XZ₂为CO₂，杂化轨道数为

4

2

=2，采取sp杂化，没有对孤对电子，故空间结构为直线型；SO₂是极性分子，CO₂是非极性分子，水是极性分子，根据形似相溶原理，SO₂在水中的溶解度较大．
故答案为：V形；直线型；SO₂．
（4）Q的核电荷数为24，是Cr元素，处于周期表第四周期第ⅥB族，在元素周期表d区，其外围电子排布式为 3d⁵4s¹，在形成化合物时它的最高化合价为+6价．
故答案为：d；3d⁵4s¹；+6．