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3.已知X、Y和Z为第三周期元素,其原子的第一至第四电离能如下表:
电离能/kJ•mol-1I1I2I3I4
X496456269129543
Y7381451773310540
Z5781817274511578
(1)X、Y、Z的电负性从大到小的顺序为Al、Mg、Na(用元素符号表示),元素Y的第一电离能大于Z的原因是因为元素Mg价电子排布式为3s2完全充满状态,比Al稳定.
(2)W元素应用广泛,是一种重要的生物金属元素,如人体内W元素的含量偏低,则会影响O2在体内的正常运输.已知W2+与KCN溶液反应得W(CN)2沉淀,当加入过量KCN溶液时沉淀溶解,生成配合物,其配离子结构如图所示.
①W元素基态原子价电子排布式为3d64s2
②已知CN-与N2分子互为等电子体,1molCN-中π键数目为2NA
③上述沉淀溶解过程的化学方程式为Fe(CN)2+4KCN=K4[Fe(CN)6].

分析 (1)根据第一至第四电离能的变化可判断出各元素的最高化合价,进而推断元素的种类,周期表中,同周期元素从左到右电负性逐渐增强;
(2)W元素应用广泛,是一种重要的生物金属元素,如人体内W元素的含量偏低,则会影响O2在体内的正常运输,W为铁元素,根据能量最低原理及洪特规则书写电子排布式;从N2的结构分析lCN+中π键数目,W(CN)2沉淀为Fe(CN)2,与过量KCN反应,由配离子结构示意图可知生成K4[Fe(CN)6].

解答 解:(1)从表中原子的第一至第四电离能可以看出,X的第一电离能较小,而第二电离子能较大,说明易失去1个电子,则X的化合价为+1价,应为Na元素,Y的第一、第二电离能较小,可失去2个电子,即最外层应有2个电子,应为Mg元素,而Z的第一、第二、第三电离能都较小,可失去3个电子,最高化合价为+3价,应为Al元素,周期表中,同周期元素从左到右电负性逐渐增强,则X、Y、Z的电负性从大到小的顺序为Al、Mg、Na,因为元素Mg价电子排布式为3s2完全充满状态,比Al稳定,所以Mg的第一电离能大于Al,
故答案为:Al、Mg、Na;因为元素Mg价电子排布式为3s2完全充满状态,比Al稳定;
(2)①W元素应用广泛,是一种重要的生物金属元素,如人体内W元素的含量偏低,则会影响O2在体内的正常运输,W为铁元素,Fe是26号元素,铁元素基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,价电子排布式为3d64s2
故答案为:3d64s2
②将C原子及1个电子用“N”代换可得CN-等电子体分子N2,N2中,N原子之间含有2个π键,已知CN-与N2结构相似,则1molCN-中π键数目为2NA
故答案为:N2;2NA
③由配离子结构示意图可知黄血盐的化学式为K4[Fe(CN)6],则反应的化学方程式为Fe(CN)2+4KCN=K4[Fe(CN)6],
故答案为:Fe(CN)2+4KCN=K4[Fe(CN)6].

点评 本题考查原子、分子以及晶体的结构和性质,题目难度中等,本题注意把握电子排布式的书写、晶体类型的判断以及晶体结构的分析等方法性问题的总结和积累.

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