Question

11．已知 X、Y、Z、M、R五種元素中，原子序數(shù)依次增大，其結(jié)構(gòu)或性質(zhì)信息如下表．請(qǐng)根據(jù)信息回答有關(guān)問題：

元素	結(jié)構(gòu)或性質(zhì)信息
X	原子的L層上s電子數(shù)等于p電子數(shù)．
Y	原子核外的L層有3個(gè)未成對(duì)電子．
Z	在元素周期表的各元素中電負(fù)性僅小于氟．
M	單質(zhì)常溫、常壓下是氣體，原子的M層上有1個(gè)未成對(duì)的p電子．
R	第四周期過渡元素，其價(jià)電子層各能級(jí)處于半充滿狀態(tài)

（1）元素M的原子核外有5種不同能級(jí)的電子．
（2）五種元素中第一電離能最高的是     （寫元素符號(hào)，下同），電負(fù)性最小的是Cr
（3）在X₂M₄中，σ鍵與π鍵數(shù)目之比為5：1，XZ₂ 與Y₂Z互為等電子體，但Y₂Z為極性分子，試寫出Y₂Z的結(jié)構(gòu)式N=N=O，在M₂Z中Z原子的雜化方式為sp³，其分子的空間構(gòu)型為V型
（4）R的一種配合物的化學(xué)式為RCl₃•6H₂O．已知0.01molRCl₃•6H₂O在水溶液中用過量硝酸銀溶液處理，產(chǎn)生0.02mol AgCl沉淀．此配合物最可能是B（填序號(hào)）．
A．[R（H₂O）₆]Cl₃
B．[R（H₂O）₅Cl]Cl₂•H₂O
C．[R（H₂O）₄Cl₂]Cl•2H₂O  
D．[R（H₂O）₃Cl₃]•3H₂O．

Answer 1

分析 已知  X、Y、Z、M、R五種元素中，原子序數(shù)X＜Y＜Z＜M＜R，
X元素原子原子的L層上s電子數(shù)等于p電子數(shù)，核外電子排布為1s²2s²2p²，則X為C元素；
Y元素原子核外的L層有3個(gè)未成對(duì)電子，核外電子排布為1s²2s²2p³，則Y為N元素；
Z元素在元素周期表的各元素中電負(fù)性僅小于氟，則Z為O元素；
M元素單質(zhì)常溫、常壓下是氣體，原子的M層上有1個(gè)未成對(duì)的p電子，原子核外電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p⁵，則M為Cl；
第四周期過渡元素，其價(jià)電子層各能級(jí)處于半充滿狀態(tài)，應(yīng)為Cr元素，價(jià)層電子排布式為3d⁵4s¹，以此解答該題．
（1）M為Cl，原子核外電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p⁵共有17種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子，有5種不同能級(jí)的電子；
（2）同一主族元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而減小，同一周期元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而增大，注意同一周期的第ⅡA元素的第一電離能大于第ⅢA族的，第ⅤA族的大于第ⅥA族的；同周期自左而右電負(fù)性增大，同主族自上而下電負(fù)性減小，據(jù)此解答；
（3）依據(jù)C₂Cl₄分子結(jié)構(gòu)可以分析σ鍵與π鍵數(shù)目之比；依據(jù)等電子體結(jié)構(gòu)相似的原則可以推出N₂O的結(jié)構(gòu)；根據(jù)中心原子價(jià)層電子數(shù)可以推出雜化類型，進(jìn)而確定空間構(gòu)型；
（4）Cr的最高化合價(jià)為+6，氯化鉻（CrCl₃•6H₂O）和氯化銀的物質(zhì)的量之比是1：2，根據(jù)氯離子守恒知，則CrCl₃•6H₂O化學(xué)式中含有2個(gè)氯離子為外界離子，剩余的1個(gè)氯離子是配原子，據(jù)此分析．

解答 解：已知  X、Y、Z、M、R五種元素中，原子序數(shù)X＜Y＜Z＜M＜R，
X元素原子原子的L層上s電子數(shù)等于p電子數(shù)，核外電子排布為1s²2s²2p²，則X為C元素；
Y元素原子核外的L層有3個(gè)未成對(duì)電子，核外電子排布為1s²2s²2p³，則Y為N元素；
Z元素在元素周期表的各元素中電負(fù)性僅小于氟，則Z為O元素；
M元素單質(zhì)常溫、常壓下是氣體，原子的M層上有1個(gè)未成對(duì)的p電子，原子核外電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p⁵，則M為Cl；
第四周期過渡元素，其價(jià)電子層各能級(jí)處于半充滿狀態(tài)，應(yīng)為Cr元素，價(jià)層電子排布式為3d⁵4s¹，
（1）M為Cl，原子核外電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p⁵共有17種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子，有5種不同能級(jí)的電子，
故答案為：5；
（2）同一主族元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而減小，同一周期元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而增大，注意同一周期的第ⅡA元素的第一電離能大于第ⅢA族的，第ⅤA族的大于第ⅥA族的，由于N原子的2p能級(jí)電子為半充滿，為較穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，則N的第一電能較大；同周期自左而右電負(fù)性增大，同主族自上而下電負(fù)性減小，所以電負(fù)性最小的為Cr元素，據(jù)此解答故答案為：N；Cr；
（3）C₂Cl₄分子結(jié)構(gòu)為，根據(jù)結(jié)構(gòu)可知σ鍵數(shù)目為5、π鍵數(shù)目為1，σ鍵與π鍵數(shù)目之比為5：1；根據(jù)題意知CO₂和N₂O互為等電子體，已知CO₂結(jié)構(gòu)為O=C=O，根據(jù)等電子體結(jié)構(gòu)相似可以寫出N₂O結(jié)構(gòu)為N=N=O；Cl₂O中心氧原子有6個(gè)價(jià)電子，兩個(gè)Cl分別提供一個(gè)電子，所以中心原子價(jià)電子對(duì)數(shù)=$\frac{6+2}{2}$=4，中心O原子雜化為sp³雜化；空間構(gòu)型為V型；故答案為：5：1，N=N=O，sp³，V型；
（4）Cr的最高化合價(jià)為+6，氯化鉻（CrCl₃•6H₂O）和氯化銀的物質(zhì)的量之比是1：2，根據(jù)氯離子守恒知，則CrCl₃•6H₂O化學(xué)式中含有2個(gè)氯離子為外界離子，剩余的1個(gè)氯離子是配原子，所以氯化鉻（CrCl₃•6H₂O）的化學(xué)式可能為[Cr（H₂O）₅Cl]Cl₂•H₂O，
故答案為：B．

點(diǎn)評(píng) 本題考查結(jié)構(gòu)性質(zhì)位置關(guān)系應(yīng)用，涉及核外電子排布、電負(fù)性、配合物、元素化合物性質(zhì)等知識(shí)，為高考常見題型，難度中等，明確元素種類是關(guān)鍵，（3）中注意配合物中外界離子與配體性質(zhì)區(qū)別．