Question

X、Y、Z为三种短周期元素，原子序数之和为32，X和Y为相邻周期的元素，Y和Z为同周期的元素．Y的质子数比X多5个，X的最外层电子数为Y最外层电子数的2倍，X的最外层电子数和Z的最外层电子数之和为7；W⁺中所有电子正好充满K、L、M三个电子层．
（1）X为

 

  Y为

 

  Z为

 

  W为

 

（填元素符号）
（2）W⁺与X^2-形成的晶体结构如图所示．在1个W₂X晶胞中，所包含的W的数目为

 

（3）X与氟元素形成的XF₂分子的立体构型名称为

 

（4）XF₂的结构与H₂O的结构相似，但分子的极性很小，试从分子的立体构型，原子的电负性，中心原子孤对电子的角度作出解释
①电负性F：4.0   O：3.5  H：2.1   S：2.5   Be：1.5
从电负性上看，氧与氢的电负性差值

 

（填＞，＜或=）X与氟的电负性差
②从中心原子孤对电子的角度看，XF₂分子中心原子有

 

对孤电子对，抵消了F-X键中共用电子对偏向

 

原子而产生的极性．

Answer 1

考点：晶胞的计算,元素电离能、电负性的含义及应用,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,化学键与晶体结构

分析：X、Y、Z为三种短周期元素，即在前三周期，X和Y为相邻周期的元素，Y的质子数比X多5个，则X、Y在第一周期和第二周期或在第二周期和第三周期，如果X、Y在第一周期和第二周期，由于X的最外层电子数为Y最外层电子数的2倍，则X最外层只能是2，即为氦元素，Y的质子数比X多5个，即Y为7号氮元素，而此时最外层不能满足2倍的关系，故X在第二周期、Y在第三周期，设Y元素的最外层电子数为a，则X元素的最外层电子数为2a，根据Y的质子数比X多5个，有2+8+a-（2+2a）=5，得a=3，可知X元素为6号元素氧元素、Y为13号元素铝元素，由X、Y、Z原子序数之和为32，所以Z为11号元素，即钠元素；W⁺中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，即为2、8、18结构，所以W核外共有29个电子，即29号元素，铜元素，据此答题；

解答： 解：X、Y、Z为三种短周期元素，即在前三周期，X和Y为相邻周期的元素，Y的质子数比X多5个，则X、Y在第一周期和第二周期或在第二周期和第三周期，如果X、Y在第一周期和第二周期，由于X的最外层电子数为Y最外层电子数的2倍，则X最外层只能是2，即为氦元素，Y的质子数比X多5个，即Y为7号氮元素，而此时最外层不能满足2倍的关系，故X在第二周期、Y在第三周期，设Y元素的最外层电子数为a，则X元素的最外层电子数为2a，根据Y的质子数比X多5个，有2+8+a-（2+2a）=5，得a=3，可知X元素为6号元素氧元素、Y为13号元素铝元素，由X、Y、Z原子序数之和为32，所以Z为11号元素，即钠元素；W⁺中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，即为2、8、18结构，所以W核外共有29个电子，即29号元素，铜元素，
（1）由上面的分析可知，X为 O，Y为 Al，Z为 Na，W为 Cu；
（2）根据均摊法可知，在图中空心球的个数为1+8×

1

8

=2，实心球的个数为4，所以空心球和实心球的个数比为1：2，结合化学式Cu₂O可知，图中的空心球代表Cu⁺离子，其个数为4，故答案为：4；
（3）在OF₂中，O原子的价层电子对数为

6+2

2

=4，孤电子对数为

6-2

2

=2，所以OF₂的空间构型为V形，故答案为：V形；
（4）①氧与氢的电负性差值=3.5-2.1=1.4，氧与氟的电负性差值=3.5-4.0=-0.5，所以氧与氢的电负性差值＞氧与氟的电负性差，故答案为：＞；
②在OF₂中，O原子的孤电子对数为

6-2

2

=2，在OF₂中氟的电负性大于氧，所以共用电子对偏向于氟，故答案为：2、F；

点评：本题主要考查了根据元素在周期表中的位置及原子结构特点推断元素种类，并在此基础上考查分子空间构型、晶胞结构、电负性等知识，中等难度，解题的难点在X、Y元素的确定．