Question

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-1	I1	I2	I3	I4
X	496	4562	6912	9543
Y	738	1451	7733	10540
Z	578	1817	2745	11578

（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2N_A．
③上述沉淀溶解过程的化学方程式为Fe（CN）₂+4KCN=K₄[Fe（CN）₆]．

Answer 1

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2N_A，
故答案为：N₂；2N_A；
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．