Question

2．X、Y、Z、W、Q为原子序数依次增大的五种元素，X失去一个电子可转化为质子，Y的基态原子的核外电子占据四个原子轨道，Z的质子数与X、Y的质子数之和相等，W是第三周期中原子半径最小的元素，Q核外电子总数比X、Y、Z、W核外电子总数之和多2．
（1）Q原子的核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p³，基态Z原子的电子共占据9个原子轨道．
（2）X、Y、Z三种元素的电负性由大到小的顺序是N＞C＞H（填元素符号）；Z与Q中，第一电离能较大的是N（填元素符号）；化合物Y₂X₄的化学性质比Y₂X₆活泼许多，其原因是乙烯中含有碳碳双键、乙烷中不含碳碳双键．
（3）ZX₃、Z₂X₄分子中的中心原子的杂化轨道类型为sp³；sp³，ZX₃的立体构型为三角锥形．
（4）元素Y的一种氧化物与元素Z的一种氧化物互为等电子体，则这两种氧化物的分子式分别是CO₂、N₂O．

Answer 1

分析 X、Y、Z、W、Q为原子序数依次增大的五种元素，X失去一个电子可转化为质子，则X为H元素；
Y的基态原子的核外电子占据四个原子轨道，则Y是C元素；
Z的质子数与X、Y的质子数之和相等，则Z为N元素；
W是第三周期中原子半径最小的元素，为Cl元素；
Q核外电子总数比X、Y、Z、W核外电子总数之和多2，则Q核外电子数=1+6+7+17+2=33，
为As元素；
（1）Q原子核外有33个电子，根据构造原理书写Q原子的核外电子排布式，基态Z原子的电子占据的轨道有1个1s、1个2s、3个2p、1个3s、3个3p；
（2）元素的非金属性越强，其电负性越大；
同一主族元素，元素的第一电离能随着原子序数增大而减小；
烯烃中含有碳碳双键、烷烃中只含碳碳单键，碳碳双键中含有π键导致烯烃较活泼；
（3）根据价层电子对互斥理论判断ZX₃、Z₂X₄分子中的中心原子的杂化轨道类型、ZX₃的立体构型；
（4）原子个数相同、价电子数相同的微粒互为等电子体．

解答 解：X、Y、Z、W、Q为原子序数依次增大的五种元素，X失去一个电子可转化为质子，则X为H元素；
Y的基态原子的核外电子占据四个原子轨道，则Y是C元素；
Z的质子数与X、Y的质子数之和相等，则Z为N元素；
W是第三周期中原子半径最小的元素，为Cl元素；
Q核外电子总数比X、Y、Z、W核外电子总数之和多2，则Q核外电子数=1+6+7+17+2=33，
为As元素；
（1）Q原子核外有33个电子，根据构造原理书写Q原子的核外电子排布式1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p³，基态Z原子的电子占据的轨道有1个1s、1个2s、3个2p、1个3s、3个3p，共有9个轨道，
故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p³；9；
（2）元素的非金属性越强，其电负性越大，H、C、N的非金属性N＞C＞H，则电负性N＞C＞H；
同一主族元素，元素的第一电离能随着原子序数增大而减小，所以第一电离能N＞As；
烯烃中含有碳碳双键、烷烃中只含碳碳单键，碳碳双键中含有π键导致烯烃较活泼，乙烯中含有碳碳双键、乙烷中不含碳碳双键，所以乙烯比乙烷活泼，
故答案为：N＞C＞H；N；乙烯中含有碳碳双键、乙烷中不含碳碳双键；
（3）ZX₃分子中价层电子对个数是4且含有一个孤电子对、Z₂X₄分子中的中心原子价层电子对个数是4且含1个孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断ZX₃、Z₂X₄分子中的中心原子的杂化轨道类型都是sp³，ZX₃的立体构型三角锥形，
故答案为：sp³；sp³；三角锥形；
（4）原子个数相同、价电子数相同的微粒互为等电子体，元素C的一种氧化物与元素N的一种氧化物互为等电子体，则这两种氧化物的分子式分别是CO₂、N₂O，
故答案为：CO₂；N₂O．

点评 本题考查位置结构相互关系及应用，为高频考点，涉及等电子体判断、原子杂化方式判断、分子空间构型判断、原子核外电子排布等知识点，侧重考查学生分析判断及知识综合应用能力，明确基本原理、原子结构是解本题关键，注意价层电子对互斥理论的应用，题目难度不大．