Question

17．元素X位于第四周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，且最外层电子数为1；元素Y基态原子的3p轨道上有5个电子；元素Z的原子最外层电子数是其内层电子数的3倍；元素W基态原子的核外电子共有16种运动状态．
（1）①在元素周期表中，元素X位于ds区，元素Y在周期表中的位置是第三周期ⅦA族．
②Z所在周期中，第一电离能最大的元素是氖（填元素名称）．
③X⁺的核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰．
④Y和W两元素最高价氧化物对应的水化物酸性较强的是HClO₄（填化学式）．
（2）X与Y所形成化合物晶体的晶胞如右图所示．在1个晶胞中，X离子的数目为4；该化合物的化学式为CuCl．
（3）①在乙醇中的溶解度：Z的氢化物（H₂Z）大于H₂W，其主要原因是水分子与乙醇分子间能形成氢键；且水分子和乙醇分子中均有羟基．
②稳定性：H₂Z＞H₂W（填“＞”、“＜”或“=”），其主要原因是H₂O分子内H-O的键能大于H₂S分子内H-S的键能（或氧元素非金属性大于硫元素的非金属性；或H-O键的键长小于H-S键的键长）．

Answer 1

分析 元素X 位于第四周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，则内层电子数=2+8+18=28，且最外层电子数为1，所以该原子有29个电子，为Cu元素；元素Y基态原子的3p轨道上有5个电子，则Y是Cl元素；元素Z的原子最外层电子数是其内层的3倍，元素最外层电子数小于或等于8，所以Z是O元素，元素W基态原子的核外电子共有16种运动状态，故W是S元素，以此解答该题．

解答 解：元素X 位于第四周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，则内层电子数=2+8+18=28，且最外层电子数为1，所以该原子有29个电子，为Cu元素；元素Y基态原子的3p轨道上有5个电子，则Y是Cl元素；元素Z的原子最外层电子数是其内层的3倍，元素最外层电子数小于或等于8，所以Z是O元素，元素W基态原子的核外电子共有16种运动状态，故W是S元素，
（1）①元素Y为Cl，Cl有3个电子层，最外层7个电子，故处于周期表中第三周期第ⅦA族，元素X为Cu，处于周期表中ds区，
故答案为：ds； 第三周期ⅦA族； 
②O所在周期为第二周期，其中第一电离能最大的元素是氖，
故答案为：氖；
③X为Cu，Cu⁺的核外电子排布式为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰，
故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰；
④Cl和S两元素所形成的最高价氧化物对应的水化物分别为H₂SO₄和HClO₄，元素的非金属性越强，其最高价氧化物水化物的酸性越强，由于非金属性Cl＞S，故酸性较强的是HClO₄，
故答案为：HClO₄；
（2）Cu与Cl所形成化合物晶体的晶胞如图所示，1个晶胞中Cu为：8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，Cl为：4，故此晶胞中Cu与Cl的个数比为1：1，故化学式为：CuCl，
故答案为：4； CuCl；
（3）①在乙醇中的溶解度：O的氢化物（H₂O）大于H₂S，其主要原因是：水分子与乙醇分子间能形成氢键，且水分子和乙醇分子中均有羟基，结构相似，
故答案为：水分子与乙醇分子间能形成氢键；且水分子和乙醇分子中均有羟基；
②由于O原子的比较小于S原子，故H₂O分子内H-O的键能大于H₂S分子内H-S的键能，或氧元素非金属性大于硫元素的非金属性；或H-O键的键长小于H-S键的键长，
故答案为：＞；H₂O分子内H-O的键能大于H₂S分子内H-S的键能（或氧元素非金属性大于硫元素的非金属性；或H-O键的键长小于H-S键的键长）．

点评 本题主要考查的是元素的推断以及元素周期律的应用，为高考常见题型，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，涉及元素位置推断、离子核外电子排布式书写、化学反应方程式书写等，平时学习应注意总结归纳．