Question

【題目】X、Y、Z、U、W是原子序數依次增大的前四周期元素．其中Y的原子核外有7種運動狀態不同的電子；X、Z中未成對電子數均為2； U的氧化物是第三周期元素形成的常見兩性氧化物；W的內層電子全充滿，最外層只有1個電子。請回答下列問題：

（1）X、Y、Z的電負性從大到小的順序是_______ (用元素符號表示，下同)。三種元素的第一電離能由大到小的順序為__________。

（2）寫出Y的價電子排布式____，W同周期的元素中，與W原子最外層電子數相等的元素還有________。

（3）根據等電子體原理，可知化合物XZ的結構式是________, YZ2-的VSEPR模型是________。

（4）X、Y、Z的簡單氫化物的鍵角從大到小的順序是________ (用化學式表示)，原因是_____________。

（5）Y的氫化物易液化的原因是___________。

（6）XZ32-的立體構型是________，其中X原子的雜化軌道類型是________，互為等電子體的離子________。

（7）用氫鍵表示式寫出Z的氫化物中存在的氫鍵________。

Answer 1

【答案】O>N>C N>O>C 2s22p3 K、Cr CO 平面三角形 CH4>NH3>H2O 價層電子對數相同，孤電子對數越多，斥力越大，鍵角越小 NH3形成分子間氫鍵 平面三角形 sp2 NO3- O-HO

【解析】

X、Y、Z、U、W是原子序數依次增大的前四周期元素。其中Y的原子核外有7種運動狀態不同的電子，則Y為N元素；U的氧化物是第三周期元素形成的常見兩性氧化物，則U為Al；X、Z中未成對電子數均為2，X的原子序數小于N，而Z的原子序數介于N、Al之間，X、Z的核外電子排布分別為1s22s22p2 ，1s22s22p4，故X為C元素、Z為O元素；W的內層電子全充滿，最外層只有1個電子，原子序數大于Al，只能處于第四周期，核外電子數為2+8+18+1=29，故W為Cu元素，據此解答。

(1) 周期表中，同周期元素從左到右電負性逐漸增強，則X、Y、Z的電負性從大到小的順序為O>N>C；同周期隨原子序數增大，第一電離能呈增大趨勢，但N元素的2p能級為半滿的穩定狀態，能量較低，第一電離能高于同周期相鄰元素，故第一電離能N>O>C，
因此，本題正確答案是：O>N>C ；N>O>C；
(2) Y為N元素，價電子排布式為2s22p3，W為Cu，最外層電子排布為4s1，第四周期中與Cu原子最外層電子數相等的元素還有K、Cr，

因此，本題正確答案是：2s22p3；K、Cr；
(3)根據等電子體原理，可以知道化合物CO與N2互為等電子體，CO的結構式是CO，NO2-的價層電子對數為2+1=3，中心原子的雜化方式為sp2，則VSEPR模型是平面三角形，
因此，本題正確答案是：CO；平面三角形；
(4)X、Y、Z的最簡單氫化物分別為CH4、NH3、H2O，3種氫化物的中心原子價層電子對數均為4，VSEPR模型均為正四面體形，但中心原子的孤電子對數依次增大（孤電子對數依次為0、1、2），導致鍵角變小，故鍵角：CH4>NH3>H2O，
因此，本題正確答案是：CH4>NH3>H2O；價層電子對數相同，孤電子對數越多，斥力越大，鍵角越小；

(5) Y的氫化物為氨，是一種易液化的氣體，是因為氨分子間存在氫鍵，分子間作用力大，因而易液化，

因此，本題正確答案是：NH3形成分子間氫鍵；

（6）CO32-的價層電子對數為3+0=3，沒有孤對電子，立體構型是平面三角形，C原子的雜化方式為sp2，與CO32-互為等電子體的離子可以是NO3-，

因此，本題正確答案是：平面三角形；sp2 ；NO3-；

（7）Z為O元素，Z的氫化物為H2O，水分子間存在氫鍵可表示為O-HO，

因此，本題正確答案是：O-HO。