Question

16．已知 X、Y、Z、Q、R、E六种元素中，原子序数X＜Y＜Z＜Q＜R＜E，其结构或性质信息如下表．

元素	结构或性质信息
X	原子的L层上s电子数等于p电子数．
Y	原子核外的L层有3个未成对电子．
Z	在元素周期表的各元素中电负性仅小于氟．
Q	单质常温、常压下是气体，原子的M层上有1个未成对的p电子．
R	核电荷数是Y与Q的核电荷数之和
E	原子序数比R大3

请根据信息回答有关问题：
（1）元素Y的原子核外共有7种不同运动状态的电子，有3种不同能级的电子．
（2）X、Y、Z三种元素的电负性由高到低的排列次序依次为（写元素符号）O＞N＞C．
（3）X、Z、Q元素均表现最低化合价时的三种氢化物中，沸点由高到低的排列次序依次为（写化学式）H₂O＞HCl＞CH₄．
（4）R的最高化合价为+6．R的一种配合物的化学式为RCl₃•6H₂O．已知0.01molRCl₃•6H₂O在水溶液中用过量硝酸银溶液处理，产生0.02mol AgCl沉淀．此配合物最可能是B．
A．[R（H₂O）₆]Cl₃                      B．[R（H₂O）₅Cl]Cl₂•H₂O
C．[R（H₂O）₄Cl₂]Cl•2H₂O              D．[R（H₂O）₃Cl₃]•3H₂O
（5）元素E能形成八面体构型的配合物离子[E （YH₃）_xQ₂]⁺，则中心离子为（写化学式）Co³⁺，配位体为（写化学式）NH₃和Cl^-，x 的值为4．
（6）Y的最低价氢化物与Z的一种氢化物反应，生成的两种产物均不污染环境，其反应的化学方程式为2NH₃+3H₂O₂═N₂+6H₂O．

Answer 1

分析 X、Y、Z、Q、R、E六种元素中，原子序数X＜Y＜Z＜Q＜R＜E，X原子的L层上s电子数等于p电子数，则X为C元素；Y原子核外的L层有3个未成对电子，则Y为N元素；Z在元素周期表的各元素中电负性仅小于氟，则Z为O元素；Q单质常温、常压下是气体，原子的M层上有1个未成对的p电子，则Q为Cl元素；R核电荷数是Y与Q的核电荷数之和，其核电荷数是24，为Cr元素；E原子序数比R大3，则E为Co元素．
（1）原子核外有几个电子就有几种不同运动状态的电子，N原子核外有1s、2s、2p能级；
（2）同一周期元素，元素的电负性随着原子序数增大而增大；
（3）氢化物的相对分子质量越大，熔沸点越高，但含有氢键的氢化物熔沸点较高；
（4）Cr的最高化合价为+6，R的一种配合物的化学式为RCl₃•6H₂O，0.01molRCl₃•6H₂O在水溶液中用过量硝酸银溶液处理，产生0.02mol AgCl沉淀，说明该配合物的氯离子个数是2，另外1个氯原子为内界；
（5）元素Co能形成八面体构型的配合物离子[Co（NH₃）_xCl₂]⁺，一个氯离子带一个单位负电荷，根据配合物离子电荷确定中心离子电荷，配位体为氨气、氯离子，配离子为八面体构型，则钴离子配位数为6；
（6）Y的最低价氢化物为NH₃，与氧元素的一种氢化物反应，生成的两种产物均不污染环境，则氧元素氢化物为H₂O₂，应生成氮气与水．

解答 解：X、Y、Z、Q、R、E六种元素中，原子序数X＜Y＜Z＜Q＜R＜E，X原子的L层上s电子数等于p电子数，则X为C元素；Y原子核外的L层有3个未成对电子，则Y为N元素；Z在元素周期表的各元素中电负性仅小于氟，则Z为O元素；Q单质常温、常压下是气体，原子的M层上有1个未成对的p电子，则Q为Cl元素；R核电荷数是Y与Q的核电荷数之和，其核电荷数是24，为Cr元素；E原子序数比R大3，则E为Co元素．
（1）原子核外没有运动状态相同的电子，原子核外有几个电子就有几种不同运动状态的电子，所以N原子核外电子有7种运动状态，N原子核外有1s、2s、2p能级，有3个能级，故答案为：7；3；
（2）同一周期元素，元素的电负性随着原子序数增大而增大，所以C、N、O元素元素电负性大小顺序是O＞N＞C，故答案为：O＞N＞C；
（3）水中含有氢键，氯化氢和甲烷中都不含氢键，故水的熔沸点最高，且氯化氢相对分子质量大于甲烷，氯化氢的熔沸点高于甲烷的，所以这三种元素氢化物熔沸点高低顺序是H₂O＞HCl＞CH₄，故答案为：H₂O＞HCl＞CH₄；
（4）R为Cr元素，价电子排布为3d⁵4s¹，最高正化合价为+6，0.01molRCl₃•6H₂O在水溶液中用过量硝酸银溶液处理，产生0.02molAgCl沉淀，氯化铬（CrCl₃•6H₂O）和氯化银的物质的量之比是1：2，根据氯离子守恒知，则CrCl₃•6H₂O化学式中含有2个氯离子为外界离子，剩余的1个氯离子是配原子，所以氯化铬（CrCl₃•6H₂O）的化学式可能为[Cr（H₂O）₅Cl]Cl₂•H₂O，
故答案为：+6；B；
（5）元素E能形成八面体构型的配合物离子[Co（NH₃）_xCl₂]⁺，则配离子中Co元素表现+3价，故则中心离子为Co³⁺，配体为NH₃和Cl^-，配离子为八面体构型，6钴离子配位数为6，x的值为4，
故答案为：Co³⁺；NH₃和Cl^-；4；
（6）Y的最低价氢化物为NH₃，与氧元素的一种氢化物反应，生成的两种产物均不污染环境，则氧元素氢化物为H₂O₂，应生成氮气与水，反应方程式为：2NH₃+3H₂O₂═N₂+6H₂O，
故答案为：2NH₃+3H₂O₂═N₂+6H₂O．

点评 本题考查结构性质位置关系应用，涉及核外电子排布、电负性、配合物、元素化合物性质等，难度中等，明确元素种类是关键，（5）中注意配合物中外界离子与配体性质区别，题目难度中等．