Question

6．元素X、Y、Z、Q、W原子序数依次增大，其中X、Y、Z、Q为短周期元素．Z元素的焰色反应为黄色；X与Y形成的气体能使酚酞溶液变红，X与Q形成18电子的分子，其空间构型为v形，W的基态原子3d轨道有8种运动状态不同的电子．请回答下列问题：
（l）Z在周期表中的位置第三周期第ⅠA族；W基态原子的价电子排布式3d⁸4s²．
（2）X、Y、Z、Q中，基态原子第一电离能最大的是N（填元素符号）．
（3）在XQ^-中Q的杂化类型为sp³ X的氧化物（X₂O）晶体结构示意图如右，
则 1molX₂O晶体含有2mol氢键．
（4）金属原子与CO形成的配合物称为金属羰基配合物（如羰基铁）．形成配合物时，每个CO提供一对电子与金属原子形成配位键，且金属原子的价电子和CO提供的电子总和等于18．
①金属羰基配合物中，微粒间作用力有bc（填字母代号）．
a、离子键    b、共价键    c、配位键    d、金属键
②羰基铁是一种黄色油状液体，熔点-21℃、沸点102.8℃．由此推测，固体羰基铁更接近于分子晶体（填晶体类型）．若用Fe（CO）x表示羰基铁的化学式，则x=5．

Answer 1

分析 元素X、Y、Z、Q、W原子序数依次增大，其中X、Y、Z、Q为短周期元素．Z元素的焰色反应为黄色，那么Z为钠，X与Y形成的气体能使酚酞溶液变红，故此气体为氨气，则X为氢，Y为氮，X与Q形成18电子的分子，其空间构型为v形，故Q为硫，W的基态原子3d轨道有8种运动状态不同的电子，故W为镍，据此解答各小题即可．

解答 解：元素X、Y、Z、Q、W原子序数依次增大，其中X、Y、Z、Q为短周期元素．Z元素的焰色反应为黄色，那么Z为钠，X与Y形成的气体能使酚酞溶液变红，故此气体为氨气，则X为氢，Y为氮，X与Q形成18电子的分子，其空间构型为v形，故Q为硫，W的基态原子3d轨道有8种运动状态不同的电子，故W为镍，
综上所述：X为氢，Y为氮，Z为钠，Q为硫，W为镍，
（1）Na在周期表中的位置是第三周期第ⅠA族，Ni的原子序数为28，价电子排布为3d⁸4s²，故答案为：第三周期第ⅠA族；3d⁸4s²；
（2）元素的非金属性越强，其第一电离能越大，H、N、Na、S中，非金属性N的最强，故这些基态原子第一电离能最大的是N，故答案为：N；
（3）H₂S分子中共价键键角接近90°，即H-S-H键角接近90°，空间构型为V形，H₂S分子中S原子的σ键电子对数为2，孤电子对数=$\frac{1}{2}$（6-1×2）=2，则价层电子对数为4，所以S原子为杂化sp³，在冰晶体中，一个水分子与周围四个水分子形成正四面体结构，一个水分子可以形成四个氢键，而二个水分子共一个氢键，故一个水分子可形成二个氢键，1mol冰晶体中存在2mol氢键，故答案为：sp³；2；
（4）①金属羰基配合物中应含有配位键，羰基中含有共价键，故答案为：b c；
②羰基铁沸点低，应为分子晶体，羰基铁中铁能提供的空轨道数为5，故答案为：分子晶体；5．

点评 本题主要考查的是元素的推断，涉及价电子排布图、杂化方式、冰的结构与氢键等，综合性较强，有一定难度．