Question

四種元素X、Y、Z、W位于元素周期表的前四周期，已知它們的核電荷數(shù)依次增加，且核電荷數(shù)之和為51；Y原子的L層p軌道中有2個電子；Z與Y原子的價層電子數(shù)相同；W原子的L層電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為4：1，其d軌道中的電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為5：1．
（1）Y、Z可分別與X形成只含一個中心原子的共價化合物a、b，它們的分子式分別是

 

、

 

； a分子的立體結(jié)構(gòu)是

 

．
（2）Y的最高價氧化物和Z的最高價氧化物的晶體類型分別是

 

晶體、

 

晶體：
（3）X的氧化物與Y的氧化物中，分子極性較小的是（填分子式）

 

；
（4）W的元素符號是

 

，其+2價離子的核外電子排布式是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應(yīng)用

專題：元素周期律與元素周期表專題

分析：Y原子的L層p軌道中有2個電子，所以其核外電子排布式為1s²2s²2p²，為6號元素C；Z與Y原子的價電子數(shù)相同，最外層為四個電子且均位于元素周期表的前四周期，為14號元素Si；W原子的L層電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為4：1，其d軌道中的電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為5：1，所以其核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²，為30號Zn元素；核電荷數(shù)之和為51，51-30-6-14=1，則X的核電荷數(shù)是1，則X為H元素，據(jù)此結(jié)合元素及其化合物的性質(zhì)分析．

解答： 解：Y原子的L層p軌道中有2個電子，所以其核外電子排布式為1s²2s²2p²，為6號元素C；Z與Y原子的價電子數(shù)相同，最外層為四個電子且均位于元素周期表的前四周期，為14號元素Si；W原子的L層電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為4：1，其d軌道中的電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為5：1，所以其核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²，為30號Zn元素；核電荷數(shù)之和為51，51-30-6-14=1，則X的核電荷數(shù)是1，則X為H元素，
（1）C與Si可分別與H形成只含一個中心原子的共價化合物CH₄、SiH₄，所以a是CH₄，b是SiH₄，甲烷、硅烷分子中都分別含有4個σ鍵不含孤電子對，所以都是采取sp³雜化，甲烷分子是正四面體構(gòu)型，
故答案為：CH₄；SiH₄；正四面體；
（2）Y元素最高價氧化物為二氧化碳，晶體類型為分子晶體，Z的最高價氧化物是二氧化硅，二氧化碳是分子晶體，二氧化硅是原子晶體，
故答案為：分子；原子；
（3）X的氧化物是水，Y的氧化物是二氧化碳，水是極性分子，二氧化碳是非極性分子，所以分子極性較小的是CO₂，
故答案為：CO₂；
（4）碳和硅是同一主族元素，同一主族元素中元素的電負(fù)性隨著原子序數(shù)的增大而減小，所以電負(fù)性較大的是C，
故答案為：C；
（5）通過以上分析知，W是Zn元素，鋅原子失去最外層2個電子變成+2價陽離子，其核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰，
故答案為：Zn；1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰．

點(diǎn)評：本題以元素的推斷為載體考查了核外電子排布式的書寫、分子中原子雜化方式的判斷、分子的極性、電負(fù)性等知識點(diǎn)，正確推斷元素是解本題的關(guān)鍵，題目難度中等．