题目内容
【题目】W、X、Y、Z、Q、F是六种原子序数依次增大的前四周期元素，其中W的最外层电子数是其内层电子数的3倍，X是短周期中原子半径最大的元素，X、Y、Z为同周期元素，Y原子的核外电子总数是其最外层电子数的3倍，Z原子最外层有1个未成对电子，Q位于Y的不同周期，且它核外成单电子是同周期中最多的，F元素基态原子最外层有1个电子。请回答下列问题：
（1）W、X、Y、Z四种元素中第一电离能最小的是__________（填元素符号）；Q原子的价电子排布式为________；
（2）Z元素在周期表中的位置为___________________。
（3）W元素有两种同素异形体， W和X形成的化合物中含有非极性共价键的物质P，写出P与W的最简单氢化物反应的离子方程式__________________
（4）下图是W元素的最外层电子排布图，它违背了电子排布的什么原则____________ 。
（5）Y单质和Z单质反应可生成原子个数比为1：5的化合物M和1:3的化合物N，与M中价态相同的Y的含氧酸根的立体构型为_____________。
（6）写出上问中N的电子式：__________________________
（7）某化合物与F(Ⅰ)(Ⅰ表示化合价为＋1)结合形成图所示的离子，该离子中碳原子的杂化方式有____________________________________。
【答案】 Na 3d54s1 第三周期 ⅦA族 2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑ 洪特规则 平面三角形或正四面体 
sp3和sp2
【解析】考查元素周期表和元素周期律的应用，W的最外层电子数是其内层电子数的3倍，即W为O，X是短周期中原子半径最大的元素，即X为Na，X、Y、Z为同周期元素，Y原子的核外电子总数是其最外层电子数的3倍，即Y为P，Z原子最外层有1个未成对电子，即Z为Cl，因为原子序数依次增大，又因为Q位于Y的不同周期，Q的核外成单电子是同周期中最多的，推出Q为Cr，F元素基态原子最外层有1个电子，推出F为Cu，（1）第一电离能越小，越容易失去电子，即四种元素中第一电离能最小的是Na；Cr为副族元素，价电子包括最外层电子数和次外层d能级上的电子，即Cr的价电子排布式为3d54s1；（2）Z为Cl，位于第三周期VIIA族；（3）O和Na形成具有非极性共价键的化合物是Na2O2，W的最简单氢化物是H2O，即离子反应方程式为2Na2O2＋2H2O=4Na＋＋4OH－＋O2↑；（4）洪特规则是同一能级中电子优先单独占据一个轨道，且自旋方向相同，此排布图违反了洪特规则；（5）M为PCl5，N为PCl3，P的价态与PCl5中P的价态相同，即显＋5价，含氧酸根可以是PO3－或PO43－，前者空间构型为平面三角形，后者为正四面体；（6）PCl3中各原子达到8e－稳定结构，即PCl3的电子式为；（7）根据结构，有两种碳原子，一种含有碳碳双键，杂化类型为sp2，还有一种是－CH3，杂化类型sp3。
