Question

W、X、Y、Z、Q五种元素的原子序数依次增大．其中X原子的价电子构型为nsⁿnpⁿ，Y原子的L电子层中，有三个未成对的电子，且无空轨道；W、Z的原子序数相差18，且Z原子的第一电离能在同周期中最低，Q的原子序数比Z大10．  回答下列问题：
（1）写出Z元素基态原子的电子排布式

 

；
（2）X、Y、Z、Q电负性由小到大的顺序是

 

．
（3）WXY分子中的三个原子除W原子外均为8电子构型，写出该分子的结构式

 

，根据电子云重叠方式的不同，分子里共价键的主要类型有

 

．
（4）YW₃分子是一种常见气体，分子中Y原子的杂化方式是

 

；该物质易液化，极易溶于水，其原因是

 

；
（5）已知Y的氢化物能与W2+形成配离子[Q（YH₃）₄]²⁺，该配离子中存在的化学键  有

 

．（填标号）
A．氢键B．离子键C．共价键D．配位键
（6）已知Q能形成正一价的离子和正二价的离子，根据电离能的有关知识，你认为稳定性Q⁺

 

Q²⁺ （填“＞”或“＜”），试解释你的理由

 

．

Answer 1

考点：位置结构性质的相互关系应用

专题：元素周期律与元素周期表专题

分析：W、X、Y、Z、Q五种元素的原子序数依次增大，其中X原子的价电子构型为nsⁿnpⁿ，s能级上最多排列2个电子，则n=2，X的价电子构型为2s²2p²，则X是C元素；
Y原子的L电子层中，有三个未成对的电子，且无空轨道，则Y是N元素；
W、Z的原子序数相差18，且Z原子的第一电离能在同周期中最低，则Z为K元素、W为H元素；
Q的原子序数比Z大10，则Q原子序数为29，所以Q为Cu元素；
（1）Z为K元素，K元素原子核外有19个电子，根据构造原理书写K元素基态原子的电子排布式；
（2）X是C元素、Y是N元素、Z是K元素、Q是Cu元素，元素的非金属性越强，其电负性越强；
（3）HCN分子中的三个原子除H原子外均为8电子构型，C原子形成4个共价键、N原子形成3个共价键，据此书写HCN分子的结构式；
共价单键为σ键，共价三键中一个是σ键两个是π键；
（4）NH₃分子是一种常见气体，根据价层电子对互斥理论确定氨气分子中N原子的杂化方式；氢键的存在增大氨气的溶解性；
（5）NH₃能与Cu²⁺形成配离子[Cu（NH₃）₄]²⁺，含有孤电子对和含有空轨道的原子之间易形成配位键，非金属元素之间易形成共价键；
（6）原子轨道中电子处于全满、半满或全空时较稳定．

解答： 解：W、X、Y、Z、Q五种元素的原子序数依次增大，其中X原子的价电子构型为nsⁿnpⁿ，s能级上最多排列2个电子，则n=2，X的价电子构型为2s²2p²，则X是C元素；
Y原子的L电子层中，有三个未成对的电子，且无空轨道，则Y是N元素；
W、Z的原子序数相差18，且Z原子的第一电离能在同周期中最低，则Z为K元素、W为H元素；
Q的原子序数比Z大10，则Q原子序数为29，所以Q为Cu元素；
（1）Z为K元素，K元素原子核外有19个电子，根据构造原理知K元素基态原子的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s¹，故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s¹；
（2）X是C元素、Y是N元素、Z是K元素、Q是Cu元素，元素的非金属性越强，其电负性越强，这几种元素非金属性强弱顺序是N＞C＞Cu＞K，所以这几种元素电负性强弱顺序是N＞C＞Cu＞K，故答案为：N＞C＞Cu＞K；
（3）HCN分子中的三个原子除H原子外均为8电子构型，C原子形成4个共价键、N原子形成3个共价键，则HCN分子的结构式为H-C≡N；
共价单键为σ键，共价三键中一个是σ键两个是π键，所以氢氰酸分子中含有两个σ键两个π键，
故答案为：H-C≡N；σ键、π键；
（4）NH₃分子是一种常见气体，氨气分子中N原子价层电子对个数是4，所以N原子采用sp³杂化；氢键的存在增大氨气的溶解性，
故答案为：sp³；氨气与氨气、氨气和水分子之间均易形成氢键；
（5）NH₃能与Cu²⁺形成配离子[Cu（NH₃）₄]²⁺，含有孤电子对和含有空轨道的原子之间易形成配位键，非金属元素之间易形成共价键，配离子中Cu原子含有空轨道、N原子含有孤电子对，所以Cu原子和N原子之间存在配位键，氨气分子中N原子和H原子之间存在共价键，故选CD；
（6）原子轨道中电子处于全满、半满或全空时较稳定，Cu⁺最外层电子处于全充满，Cu²⁺最外层电子不是全充满，所以稳定性Cu⁺＞Cu²⁺，
故答案为：＞；Cu⁺最外层电子处于全充满，全充满结构稳定．

点评：本题考查较综合，涉及配位键、原子杂化、原子核外电子排布、电负性等知识点，侧重考查学生分析问题、运用知识解决问题能力，会利用价层电子对互斥理论、构造原理等知识点解答，注意配位键也属于共价键．