题目内容
四种元素X、Y、Z、W位于元素周期表的前四周期,已知它们的核电荷数依次增加,且核电荷数之和为51;Y原子的L层p轨道中有2个电子;Z原子与Y原子的价层电子数相同;W原子的L层电子数与最外层电子数之比为4:1,其d轨道中的电子数与最外层电子数之比为5:1。
(1)Y、Z可分别与X形成只含一个中心原子的共价化合物a、b,它们的分子式分别是_____、_______;杂化轨道分别是________、_________;a分子的立体结构是____________;
(2)Y的最高价氧化物和Z的最高价氧化物的晶体类型分别是_______晶体、_______晶体;
(3)X的氧化物与Y的氢化物中,分子极性较小的是(填分子式) ;
(4)Y与Z比较,电负性较大的是____________;
(5)W的元素符号是 ,其+2价离子的核外电子排布式是 。
(1)Y、Z可分别与X形成只含一个中心原子的共价化合物a、b,它们的分子式分别是_____、_______;杂化轨道分别是________、_________;a分子的立体结构是____________;
(2)Y的最高价氧化物和Z的最高价氧化物的晶体类型分别是_______晶体、_______晶体;
(3)X的氧化物与Y的氢化物中,分子极性较小的是(填分子式) ;
(4)Y与Z比较,电负性较大的是____________;
(5)W的元素符号是 ,其+2价离子的核外电子排布式是 。
(1)CH4、 SiH4; sp3、 sp3; 正四面体 (2)分子和原子
(3)CH4 (4)Y (5)Zn 1s22s22p63s23p63d10
(3)CH4 (4)Y (5)Zn 1s22s22p63s23p63d10
试题分析:Y原子的L层p轨道中有2个电子,所以其核外电子排布式为1s22s22p2,为6号元素碳;Z与Y原子的价电子数相同:最外层为四个电子且均位于元素周期表的前四周期,为14号元素硅;W原子的L层电子数与最外层电子数之比为4:1,其d轨道中的电子数与最外层电子数之比为5:1,所以其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2,为30号锌元素;电荷数之和为51,X为51-30-6-14=1,1号元素氢。
(1)C与Si可分别与H形成只含一个中心原子的共价化合物CH4、SiH4,甲烷、硅烷分子中都分别含有4个σ键不含孤电子对,所以都是采取sp3杂化,甲烷分子是正四面体构型。
(2)C、Si形成的最高价氧化物中,CO2是分子晶体,二氧化硅是原子晶体。
(3)氧元素的非金属强于碳元素的,所以X的氧化物与Y的氢化物中,分子极性较小的是CH4。
(4)碳和硅是同一主族元素,同一主族元素中元素的电负性随着原子序数的增大而减小,所以电负性较大的是Y。
(4)通过以上分析知,W是Zn元素,锌原子失去最外层2个电子变成+2价阳离子,其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10。
点评:该题是高考中的常见题型,属于中等难度的试题。试题综合性强,侧重对学生能力的培养和解题方法的指导与训练,旨在考查学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力,有利于培养学生的应试能力和逻辑推理能力。本题以元素的推断为载体考查了核外电子排布式的书写、分子中原子杂化方式的判断等知识点,正确推断元素是解本题的关键,注意原子最外层电子能量不一定最大,但失电子时首先失去最外层电子,为易错点。
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