Question

原子序数依次增大的X、Y、Z、W是周期表中前30号元素，其中只有X、Y同周期．已知X的最外层电子数是其内层电子数的2倍；X与Y形成的常见化合物之一常被用于高炉炼铁；Z与X同主族，其单质在同周期元素中形成的单质中熔点最高；W原子核外的未成对电子数是前四周期元素中最多的．请回答下列问题：
（1）X、Y、Z三种元素的电负性由大到小的顺序为

 

，原子半径由大到小的顺序为

 

（填元素符号）．
（2）X、Y分别与H形成的化学键的极性关系为X-H

 

Y-H（填“＜”、“＞”或“=”）；化合物X₂H₄Y₂是生活中常用调味品之一，其一个分子中含有

 

个σ键，

 

个π键．
（3）+1价气态基态阳离子再失去一个电子形成+2价气态基态阳离子所需要的能量称为第二电离能I₂，依次还有I₃、I₄、I₅…，推测Z元素的电离能突增最早应出现在第

 

电离能．
（4）用轨道式表示W基态原子的价层电子排布

 

．
（5）化合物XY₂的熔点远低于ZY₂，其理由是

 

．
（6）如图是化合物XY₂的晶胞图，每一个XY₂周围距离最近且相等的XY₂有

 

个．

Answer 1

考点：位置结构性质的相互关系应用

专题：元素周期律与元素周期表专题

分析：X的最外层电子数是其内层电子数的2倍，则X为碳元素，X与Y形成的常见化合物之一常被用于高炉炼铁，且X、Y同周期，所以Y为氧元素，Z与X同主族，其单质在同周期元素中形成的单质中熔点最高，则Z为硅元素，W原子核外的未成对电子数是前四周期元素中最多的，则W的外围电子排布式为3d⁵4s¹，所以W为铬元素，据此答题．

解答： 解：X的最外层电子数是其内层电子数的2倍，则X为碳元素，X与Y形成的常见化合物之一常被用于高炉炼铁，且X、Y同周期，所以Y为氧元素，Z与X同主族，其单质在同周期元素中形成的单质中熔点最高，则Z为硅元素，W原子核外的未成对电子数是前四周期元素中最多的，则W的外围电子排布式为3d⁵4s¹，所以W为铬元素，
（1）X、Y、Z分别为C、O、Si，根据元素周期律，同主族从上到下，元素的电负性逐渐减弱，原子半径增大，同周期从左到右，元素的电负性逐渐增大，原子半径逐渐减小，所以三种元素的电负性由大到小的顺序为O＞C＞Si，原子半径由大到小的顺序为Si＞C＞O，故答案为：O＞C＞Si；Si＞C＞O；
（2）由于O的电负性大于C，所以C-H键的极性小于O-H键，化合物C₂H₄O₂的结构简式为CH₃COOH，除了一个碳氧双键外，其它都是单键，所以一共有7个σ键和1个π键，
故答案为：＜；7；1；
（3）Z为硅元素，其基态原子的核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p²，第三能层4个电子能量相差不是很大，与第二能层的电子能量相差较大，故其电离能突增应出现在第五电离能，故答案为：五；
（4）W为铬元素，价层电子数6，其轨道式为，故答案为：；
（5）化合物XY₂为CO₂，是分子晶体，分子之间的作用力为分子间作用力，ZY₂为SiO₂是原子晶体，原子之间是共价键，分子间作用力远小于共价键，所以CO₂的熔点远低于SiO₂，故答案为：CO₂是分子晶体，SiO₂是原子晶体；
（6）根据晶胞结构图可知，以顶点上的CO₂分子为例，距离最近且相等的CO₂分布在晶胞的面心上，这样的面有12个，所以这样的分子也有12个，故答案为：12．

点评：本题主要考查了碳族元素的有关知识，难度不大，解题时注意要熟练运用常见的物质结构的知识．