Question

18．前四周期元素X、Y、Z、W核电荷数依次增加，核电荷数之和为58；Y 原子的M层p轨道有3个未成对电子；Z与Y同周期，且在该周期中电负性最大；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5：2．
（1）Z元素位于周期表第三周期第ⅦA族．
（2）Y与X形成共价化合物中Y的杂化方式是sp³，分子构型为三角锥形．
（3）Z的最高价氧化物的水化物的化学式为HClO₄．
（4）W基态原子价电子排布图为，W的最高正价为+7．

Answer 1

分析 前四周期元素X、Y、Z、W核电荷数依次增加，Y 原子的M层p轨道有3个未成对电子，则外围电子排布为3s²3p³，故Y为P元素；Z与Y同周期，且在该周期中电负性最大，则Z为Cl元素；W原子的L层电子数与最外层电子数之比为4：1，最外层电子数为2，其d轨道中的电子数与最外层电子数之比为5：2，d轨道电子数目为5，外围电子排布为3d⁵4s²，故W为Mn元素，而X、Y、Z、W四种元素的核电荷数之和为58，则X核电荷数为58-15-17-25=1，故X为H元素，据此解答．

解答 解：前四周期元素X、Y、Z、W核电荷数依次增加，Y 原子的M层p轨道有3个未成对电子，则外围电子排布为3s²3p³，故Y为P元素；Z与Y同周期，且在该周期中电负性最大，则Z为Cl元素；W原子的L层电子数与最外层电子数之比为4：1，最外层电子数为2，其d轨道中的电子数与最外层电子数之比为5：2，d轨道电子数目为5，外围电子排布为3d⁵4s²，故W为Mn元素，而X、Y、Z、W四种元素的核电荷数之和为58，则X核电荷数为58-15-17-25=1，故X为H元素．
（1）由上述分析可知，Z为Cl元素，在元素周期表中的位置：第三周期第ⅦA族，
故答案为：三；ⅦA；
（2）Y与X形成共价化合物为PH₃，P原子形成3个P-H键，含有1对孤对电子，故P原子杂化方式为sp³，分子空间构型为三角锥形，
故答案为：sp³；三角锥形；
（3）Z为Cl元素，最高价氧化物对应水化物为HClO₄，故答案为：HClO₄；
（4）故W为Mn元素，外围电子排布为3d⁵4s²，价电子排布图为，最高正价为+7，
故答案为：；+7．

点评 本题考查结构性质位置关系应用，推断元素是解题的关键，注意熟练掌握核外电子排布规律，会进行杂化方式与空间构型判断．