Question

【題目】原子序數(shù)由小到大排列的四種短周期元素X、Y、Z、W，四種元素的原子序數(shù)之和為32，在周期表中X是原子半徑最小的元素，Y、Z左右相鄰，Z、W位于同主族．
（1）W原子的核外電子排布式為 ．
（2）均由X、Y、Z三種元素組成的三種常見(jiàn)物質(zhì)A、B、C分別屬于酸、堿、鹽，其中鹽的化學(xué)式為 ， 推測(cè)鹽中陰離子的空間構(gòu)型為 ， 其中心原子雜化方式為 ．
（3）Z、W兩種元素電負(fù)性的大小關(guān)系為；Y、Z兩種元素第一電離能的大小關(guān)系為 ．
（4）CO的結(jié)構(gòu)可表示為CO，元素Y的單質(zhì)Y2的結(jié)構(gòu)也可表示為YY．如表是兩者的鍵能數(shù)據(jù)（單位：kJmol﹣1）：

	A﹣B	A═B	A≡B
CO	357.7	798.9	1071.9
Y2	154.8	418.4	941.7

①結(jié)合數(shù)據(jù)說(shuō)明CO比Y2活潑的原因： ．
②意大利羅馬大學(xué)Fulvio Cacace等人獲得了極具研究意義的Y4分子，其結(jié)構(gòu)如圖所示，請(qǐng)結(jié)合上表數(shù)據(jù)分析，下列說(shuō)法中，正確的是 ．
A．Y4為一種新型化合物
B．Y4與Y2互為同素異形體
C．Y4的沸點(diǎn)比P4（白磷）高
D.1mol Y4氣體轉(zhuǎn)變?yōu)閅2將放出954.6kJ熱量．

Answer 1

【答案】
（1）1s22s22p63s23p4
（2）NH4NO3,平面三角形,sp2
（3）O＞S,N＞O
（4）CO的第一個(gè)π鍵的鍵能為273kJ/mol,N2中的第一個(gè)π鍵的鍵能為523.3kJ/mol,所以CO的第一個(gè)鍵比N2更容易斷裂,B
【解析】解：原子序數(shù)由小到大排列的四種短周期元素X、Y、Z、W，四種元素的原子序數(shù)之和為32，在周期表中X是原子半徑最小的元素，則X是H元素，Y、Z左右相鄰，Z、W位于同主族，設(shè)Y的原子序數(shù)是a，則Z的原子序數(shù)是a+1、W原子序數(shù)是a+9，a+a+1+a+9+1=32，則a=7，所以Y是N、Z是O、W是S元素，（1）W是S元素，其原子核外有16個(gè)電子，根據(jù)構(gòu)造原理知其基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p4，所以答案是：1s22s22p63s23p4；（2）均由H、N、O三種元素組成的三種常見(jiàn)物質(zhì)A、B、C分別屬于酸、堿、鹽，酸是硝酸、堿是一水合氨、鹽是硝酸銨，鹽的化學(xué)式為NH4NO3，硝酸根離子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=3+ （5+1﹣3×2）=3且不含孤電子對(duì)，所以硝酸根離子空間結(jié)構(gòu)為平面三角形，N原子雜化方式為SP2，所以答案是：NH4NO3；平面三角形；SP2；（3）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O(shè)＞S；

同一周期元素中，元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而呈增大趨勢(shì)，但第VA族元素第一電離能大于相鄰元素，所以第一電離能N＞O，

所以答案是：O＞S；N＞O；（4）①根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，斷裂C≡O(shè)中的一個(gè)π鍵消耗的能量是1071.9kJ/mol﹣798.9kJ/mol=273kJ/mol，斷裂N≡N中的一個(gè)π鍵消耗的能量是941.7kJ/mol﹣418.4kJ/mol=523.3kJ/mol，斷裂一個(gè)π鍵CO比N2更容易，所以CO更活潑．

所以答案是：CO的第一個(gè)π鍵的鍵能為273kJ/mol，N2中的第一個(gè)π鍵的鍵能為523.3kJ/mol，所以CO的第一個(gè)鍵比N2更容易斷裂；

②A．N4為單質(zhì)不是化合物，故A錯(cuò)誤；

B．N4與N2為同種元素的不同導(dǎo)致，互為同素異形體，故B正確；

C．N4和P4都是分子晶體，并且結(jié)構(gòu)相似，相對(duì)分子質(zhì)量越大，分子間作用力越強(qiáng)，沸點(diǎn)越高，所以白磷的沸點(diǎn)高，故C錯(cuò)誤；

D.1molN4氣體中含有6molN﹣N鍵，可生成2molN2，形成2molN≡N鍵，則1molN4氣體轉(zhuǎn)變?yōu)镹2化學(xué)鍵斷裂斷裂吸收的熱量為6×154.8KJ=928.8KJ，形成化學(xué)鍵放出的熱量為941.7KJ×2=1883.4kJ，所以1molN4氣體轉(zhuǎn)變?yōu)镹2將放熱，則放出的熱量=1883.4kJ﹣928.8KJ=924.6kJ，故D錯(cuò)誤；

故選B．