Question

11．已知 T、X、Y、Z 是中学化学常见的四种元素，其结构或性质信息如表：

元素	结构或性质信息
T	原子的L层上s电子数等于p 电子数
X	元素的原子半径是第三周期主族元素中最大的
Y	空气中含其单质，原子的最外层未成对电子数是该元素所在周期中最多的
Z	单质常温、常压下是气体．原子的M层上有1个未成对的p电子

请根据信息回答有关问题：
（1）写出这四种元素能形成的常见配体CN^-、Cl^-；（写两种）
（2）T、X、Y三种元素的由负性由大到小的顺序（填元素符号）是N＞C＞Na，第一电离能由大到小的顺序是N＞C＞Na；
（3）元素Q的原子序数是X与Z的原子序数之和．
①该元素基态原子的外围电子排布式为3d⁸4s²；
②元素Q与元素T、Y、Z分别形成平面型的[Q（TY）₄]^2- 和四面体的[QZ₄]^2-，Q的配位数为4，其中Q与 Z 成键时中心原子采用的杂化方式是sp³．

Answer 1

分析 T元素原子的L层上s电子数等于p 电子数，则T元素原子L层s和p电子数都是2，则T是C元素；
X元素的原子半径是第三周期主族元素中最大的，则X是Na元素；
空气中含Y元素单质，原子的最外层未成对电子数是该元素所在周期中最多的，则Y是N元素；
Z单质常温、常压下是气体．原子的M层上有1个未成对的p电子，则Z是Cl元素，
（1）这四种元素能形成的常见配体有氢氰根离子、氯离子；
（2）元素的非金属性越强，其电负性越大，同一周期元素，元素的第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，金属元素的第一电离能小于非金属元素；
（3）元素Q的原子序数是X与Z的原子序数之和，则Q元素原子序数是28，为Ni元素；
①该元素原子核外有28个电子，该元素3d、4s能级上电子为其外围电子；
②元素Ni与元素C、N、Cl分别形成平面型的[Ni（CN）₄]^2- 和四面体的[NiCl₄]^2-，Q的配位数为 4，其中Q与 Z 成键时前者价层电子对个数是2个、后者价层电子对个数是4，根据价层电子对互斥理论判断中心原子采用的杂化方式．

解答 解：T元素原子的L层上s电子数等于p 电子数，则T元素原子L层s和p电子数都是2，则T是C元素；
X元素的原子半径是第三周期主族元素中最大的，则X是Na元素；
空气中含Y元素单质，原子的最外层未成对电子数是该元素所在周期中最多的，则Y是N元素；
Z单质常温、常压下是气体．原子的M层上有1个未成对的p电子，则Z是Cl元素，
（1）这四种元素能形成的常见配体有CN^-、Cl^-，故答案为：CN^-、Cl^-；
（2）元素的非金属性越强，其电负性越大，同一周期元素，元素的第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，金属元素的第一电离能小于非金属元素，这三种元素非金属性强弱顺序是N＞C＞Na，则电负性大小顺序是N＞C＞Na，其第一电离能大小顺序是N＞C＞Na，
故答案为：N＞C＞Na；N＞C＞Na；
（3）元素Q的原子序数是X与Z的原子序数之和，则Q元素原子序数是28，为Ni元素；
①该元素原子核外有28个电子，该元素3d、4s能级上电子为其外围电子，则其外围电子排布式为3d⁸4s²，
故答案为：3d⁸4s²；
②元素Ni与元素C、N、Cl分别形成平面型的[Ni（CN）₄]^2-和四面体的[NiCl₄]^2-，Ni的配位数为4，其中T与Y形成的CN^-中C原子价层电子对数=1+$\frac{4+1-3}{2}$=2，为sp杂化，Q与Z形成的[NiCl₄]^2-为四面体结构，则Ni采取sp³杂化，
故答案为：4；sp³．

点评 本题考查物质结构和性质，为高频考点，涉及原子杂化方式判断、元素周期律、原子核外电子排布等知识点，明确价层电子对互斥理论、元素周期律、构造原理等知识点是解本题关键，会正确计算微粒中中心原子价层电子对个数，为易错点．