Question

3．主族元素X、Y、Z、M、N的原子序数依次增大，X、Z、M分属于3个不同的周期，X、M元素可以形成负一价离子，Y原子的各能层电子数相同，Z原子最外层电子数是次外层的3倍，N元素原子的4p轨道上有3个未成对电子．
（1）五种元素中第一电离能最小的是Be．电负性最大的是O（填元素符号）．
（2）Y元素原子的价层电子的电子排布图为，该元素的名称是铍．气态分子YM₂的立体构型直线型，YM₂可形成多聚体（YM₂）_n的原因是BeCl₂分子中Be与另外两个BeCl₂分子的Cl原子形成配位键．
（3）Z和N形成分子W的结构如图所示，化合物W的分子式为As₄O₆，Z、N原子的杂化类型分别为sp³、sp³．
（4）已知化合物NX₃是剧毒的气体，与AgNO₃溶液反应有黑色Ag析出，同时生成W，此反应是检验微量NX₃的方法，该反应的化学方程式是4AsH₃+24AgNO₃+6H₂O=As₄O₆+24Ag↓+24HNO₃．
（5）画出配离子YZ₄X₄^2-的结构式，1mol该离子中含有的共价键数目为8N_A．

Answer 1

分析 主族元素X、Y、Z、M、N的原子序数依次增大，Y原子的各能层电子数相同，核外电子排布为1s²2s²，则Y为Be；Z原子最外层电子数是次外层的3倍，原子只能有2个电子层，最外层电子数为6，故Z为O元素；N元素原子的4p轨道上有3个未成对电子，外围电子排布为4s²4p³，则N为As元素；X、Z、M分属于3个不同的周期，X、M元素可以形成负一价离子，则X为H元素、M为Cl，据此解答．

解答 解：主族元素X、Y、Z、M、N的原子序数依次增大，Y原子的各能层电子数相同，核外电子排布为1s²2s²，则Y为Be；Z原子最外层电子数是次外层的3倍，原子只能有2个电子层，最外层电子数为6，故Z为O元素；N元素原子的4p轨道上有3个未成对电子，外围电子排布为4s²4p³，则N为As元素；X、Z、M分属于3个不同的周期，X、M元素可以形成负一价离子，则X为H元素、M为Cl．
（1）五种元素中只有Be为金属元素，其第一电离能最小，氧元素与H、Cl、As形成的化合物中O表现负价，故O元素电负性最大，
故答案为：Be；O；
（2）Y元素原子核外电子排布为1s²2s²，价层电子的电子排布图为，该元素的名称是铍．气态分子BeCl₂中Be原子形成2个Be-Cl键，没有孤电子对，故为直线型结构，BeCl₂可形成多聚体（YM₂）_n的原因是：BeCl₂分子中Be与另外两个BeCl₂分子的Cl原子形成配位键，
故答案为：；BeCl₂分子中Be与另外两个BeCl₂分子的Cl原子形成配位键；
（3）由分子W的结构图可知，该分子为A₃B₆型，故化合物W的分子式为As₄O₆，黑色球为As，白色球为O，O原子形成2个σ键，有2对孤对电子，轨道杂化数为4，O原子采取sp³杂化，As原子形成3个σ键，孤对电子w为$\frac{5-1×3}{2}$=1，轨道杂化数为4，As原子采取sp³杂化，
故答案为：As₄O₆；sp³；sp³；
（4）已知化合物AsX₃是剧毒的气体，与AgNO₃溶液反应有黑色Ag析出，同时生成As₄O₆，此反应是检验微量PX₃的方法，该反应的化学方程式是：4AsH₃+24AgNO₃+6H₂O=As₄O₆+24Ag↓+24HNO₃，
故答案为：4AsH₃+24AgNO₃+6H₂O=As₄O₆+24Ag↓+24HNO₃；
（5）配离子YZ₄X₄^2-为[Be（OH）₄]^2-，Be²⁺提供空轨道，OH^-提供孤对电子，其结构式为，Be²⁺与OH^-形成4个配位键、OH^-中存在O-H键，1mol该离子中含有的共价键为8mol，含有共价键数目为8N_A，
故答案为：；8N_A．

点评 本题是对物质结构的考查，涉及核外电子排布、电负性、分子结构、杂化理论、配合物等，（1）中注意利用化合价判断电负性问题，（5）中共价键数目计算为易错点，学生容易忽略配位键．