Question

17．X、Y、Z、W、M五種元素位于周期表的前四周期，原子序數(shù)依次增大，其中X元素是宇宙中最豐富的元素，Y元素原子核外有三種不同的能級且各個能級所填充的電子數(shù)相同，W元素原子最外層電子數(shù)是內層電子數(shù)的3倍，M含有未成對電子數(shù)最多的元素．請回答下列問題．
（1）Y、Z、W的電負性由小到大的順序為C＜O＜N．
（2）M原子的外圍電子排布式為3d⁵4s¹．
（3）X₂W₂分子中W原子軌道的雜化類型為sp³．
（4）Z與W可形成的一種ZW₃^-陰離子，與其互為等電子體的陰離子為CO₃^2-（任寫一種）．
（5）MCl₃能與Z、W的氫化物形成配位數(shù)為6的配合物，且相應兩種配體的物質的量之比為2：1，氯離子全部位于外界．則該配合物的化學式為[Cr（NH₃）₄（H₂O）₂]Cl₃．

Answer 1

分析 X、Y、Z、W、M五種元素位于周期表的前四周期，原子序數(shù)依次增大，其中X元素是宇宙中最豐富的元素，則X為H元素；Y元素原子核外有三種不同的能級且各個能級所填充的電子數(shù)相同，則Y原子核外電子排布為1s²2s²2p²，故Y為C元素；W元素原子最外層電子數(shù)是內層電子數(shù)的3倍，W有2個電子層，最外層電子數(shù)為6，故W為O元素；Z的原子序數(shù)介于碳元素與氧元素之間，故Z為N元素；M含有未成對電子數(shù)最多的元素，且位于且為前四周期元素，其電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹，則M為Cr元素，據(jù)此解答．

解答 解：X、Y、Z、W、M五種元素位于周期表的前四周期，原子序數(shù)依次增大，其中X元素是宇宙中最豐富的元素，則X為H元素；Y元素原子核外有三種不同的能級且各個能級所填充的電子數(shù)相同，則Y原子核外電子排布為1s²2s²2p²，故Y為C元素；W元素原子最外層電子數(shù)是內層電子數(shù)的3倍，W有2個電子層，最外層電子數(shù)為6，故W為O元素；Z的原子序數(shù)介于碳元素與氧元素之間，故Z為N元素；M含有未成對電子數(shù)最多的元素，且位于且為前四周期元素，其電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹，則M為Cr元素．
（1）同周期自左而右第一電離能呈增大趨勢，N元素原子的2p能級有3個電子，為半滿穩(wěn)定狀態(tài)，能量降低，失去第一個電子需要的能量較高，第一電離能高于同周期相鄰元素，故第一電離能C＜O＜N，
故答案為：C＜O＜N；
（2）M為Cr元素，原子的核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹，外圍電子排布為3d⁵4s¹，
故答案為：3d⁵4s¹；
（3）Y₂X₂分子為為H₂O₂，結構式為H-O-O-H，分子O原子2個σ鍵、含有2對孤電子對，雜化軌道數(shù)目為4，O原子軌道的雜化類型為sp³，
故答案為：sp³；
（4）原子總數(shù)相等、價電子總數(shù)相同的微粒互為等電子體，與NO₃^-互為等電子體的陰離子為CO₃^2-等，故答案為：CO₃^2-；
（5）CrCl₃能與NH₃、H₂O形成配位數(shù)為6的絡合物，且相應兩種配體的物質的量之比為2：1，氯離子全部位于外界，則該配合物的化學式為[Cr（NH₃）₄（H₂O）₂]Cl₃，
故答案為：[Cr（NH₃）₄（H₂O）₂]Cl₃．

點評 本題考查是對物質結構的考查，涉及核外電子排布規(guī)律、電離能、雜化軌道、等電子體、配合物等，難度中等，推斷元素是解題的關鍵，注意理解同周期第一電離能異常情況．