Question

【题目】W、X、Y、Z、N是短周期元素，它们的核电荷数依次增大。

元素	元素性质或原子结构
W	单质在氯气中燃烧，产生苍白色火焰
X	在Y的上一周期，原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等
Y	元素的离子半径在该周期中最小
Z	原子核外p能级上的电子总数比s能级上的电子总数多2
N	最外层电子数比次外层电子数少1

(1)W单质的化学式为_______，Z元素原子核外有_________个原子轨道填充了电子。

(2)Y、Z和N三种元素第一电离能由大到小的顺序为____________(填元素符号)，写出Y3+在过量氨水中反应的离子方程式 ____________。

(3)用电子式表示X与W构成的化合物的形成过程________。

(4)Z元素原子共有________种不同运动状态的电子。

Answer 1

【答案】H2 8 Cl>Si>Al Al3++3NH3. H2O=Al(OH)3 ↓+3NH4+ 14

【解析】

W元素的单质在氯气中燃烧，产生苍白色火焰可知W是H元素，X在Y的上一周期，原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等，则X核外电子排布是1s22s22p4，X是O元素；Y元素的离子半径在该周期中最小，则Y是Al元素；Z原子原子核外p能级上的电子总数比s能级上的电子总数多2，则Z核外电子排布式是1s22s22p63s23p2，Z是Si元素，N最外层电子数比次外层电子数少1，则N核外电子排布是2、8、7，N是Cl元素，然后根据物质的元素组成及物质结构分析解答。

根据上述分析可知：W是H，X是O，Y是Al，Z是Si，N是Cl元素。

(1)W单质的化学式为H2，Z是Si，是14号元素，核外电子排布式是1s22s22p63s23p2，s轨道数是1，p轨道数目是3，在Si原子最外层的2p轨道上有2个轨道上有电子，而且成单排列，自旋方向相同，所以Si元素原子核外有1+1+3+1+2=8个原子轨道填充了电子。

(2)Y、Z和N三种元素分别是Al、Si、Cl，元素的非金属性越强，原子半径越小，第一电离能就越大，元素的非金属性Cl>Si>Al，所以这三种元素第一电离能由大到小的顺序为Cl>Si>Al。Al3+与过量氨水反应产生Al(OH)3沉淀和NH4+，反应的离子方程式为：Al3++3NH3. H2O=Al(OH)3 ↓+3NH4+。

(3)H原子核外有1个电子，O元素的原子最外层有6个电子，O原子与2个H原子形成2个共价键，使分子中每个原子都达到稳定结合，用电子式表示H2O的形成过程为：。

(4)原子核外有多少电子，则元素原子核外就有多少不同运动状态的电子，Si是14号元素，所以Si元素原子共有14种不同运动状态的电子。