Question

W、X、Y、Z四种元素原子序数依次减小．已知W的原子序数为29；X原子p轨道共有11个电子；Y是第三周期主族元素，其部分电离能数据如下表；Z原子价电子排布式为nsⁿnpⁿ．请回答下列问题：

电离能/（kJ?mol-1）	I1	I2	I3	I4	I5
Y	584	1823	2751	11584	14837

（1）W基态原子的电子排布式为

 

．
（2）电负性：X

 

Y（填“＞”、“=”或“＜”）．
（3）R是与X同主族的短周期元素．R的氢化物沸点比X的氢化物高，原因是

 

．
（4）Z₂X₄中，Z原子采用

 

杂化，每个分子中含有

 

个σ键，

 

个π键．
（5）已知W²⁺能与氨分子形成配离子[W（NH₃）₄]²⁺，该配离子中存在的化学键有

 

．（填标号）
A．金属键  B．离子键  C．共价键  D．配位键．

Answer 1

分析：W、X、Y、Z 4种元素原子序数依次减小，W的原子序数为24，所以W是铬元素；X原子p轨道共有11个电子，第二周期的P轨道含6的电子，第三周期的P轨道含有5的电子，所以X是氯元素；Y是第三周期主族元素，第一、二、三电离能较小，第四电离能较大，所以其化合价为+3价，故为铝元素；Z原子价电子排布式为nsⁿnpⁿ，s能级上最多排2个电子，所以其价电子排布为2s²2p²，故为碳元素，
（1）基态原子的核外电子排布式书写符合构造原理，注意4s能级上只有一个电子；
（2）同一周期中，元素的电负性随着原子序数的增大而增大；
（3）R是与X同主族的短周期元素，X是氯元素，所以R是氟元素；
（4）根据C₂Cl₄的分子结构分析中心原子的杂化方式及含有的共价键类型；
（5）配位离子配离子[W（NH₃）₆]³⁺的组成及结构进行解答含有的化学键．

解答：解：W、X、Y、Z 4种元素原子序数依次减小，W的原子序数为24，所以W是铬元素；X原子p轨道共有11个电子，第二周期的P轨道含6的电子，第三周期的P轨道含有5的电子，所以X是Cl元素；Y是第三周期主族元素，第一、二、三电离能较小，第四电离能较大，所以其化合价为+3价，故为Al元素；Z原子价电子排布式为nsⁿnpⁿ，s能级上最多排2个电子，所以其价电子排布为2s²2p²，故为C元素，
（1）原子序数为24的元素是铬，其核外电子排布式为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹，
故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹；
（2）通过以上分析知，X是氯元素，Y是铝元素，它们属于同一周期的元素，且氯元素的原子序数大于铝元素的原子序数，同一周期中，元素的电负性随着原子序数的增大而增大，所以电负性X＞Y，
故答案为：＞；
（3）R是与X同主族的短周期元素，X是氯元素，所以R是氟元素，R的氢化物沸点比X的氢化物更高，氟化氢中存在氢键，氯化氢中没有氢键只有范德华力，氢键的存在导致其沸点升高，
故答案为：氟化氢分子间形成了氢键，而氯化氢分子间只有范德华力；
（4）Z为C，X为Cl元素，则Z₂X₄为C₂Cl₄，分子中存在1个碳碳双键和5个C-Clσ键，1个碳碳双键含有一个π键和一个σ键，每个C原子形成了3个σ键，所以C原子采取sp²杂化，分子中含有5个σ键、1个π键，
故答案为：sp²；5；1；
（5）W为铬元素，配离子[W（NH₃）₆]³⁺中存在的键有：铬离子和氮原子之间存在配位键，氮原子和氢原子间存在共价键，
故选CD．

点评：本题主要考查核外电子排布式、杂化轨道、共价键类型、分子的构型，注重了对物质结构中常考考点的综合，学生易错点在电子排布中3d与4s的书写上及杂化类型的判断上．