Question

【题目】X、Y、Z、U、W是原子序数依次增大的前四周期元素．其中Y的原子核外有7种运动状态不同的电子；X、Z中未成对电子数均为2； U的氧化物是第三周期元素形成的常见两性氧化物；W的内层电子全充满，最外层只有1个电子。请回答下列问题：

（1）X、Y、Z的电负性从大到小的顺序是_______ (用元素符号表示，下同)。三种元素的第一电离能由大到小的顺序为__________。

（2）写出Y的价电子排布式____，W同周期的元素中，与W原子最外层电子数相等的元素还有________。

（3）根据等电子体原理，可知化合物XZ的结构式是________, YZ2-的VSEPR模型是________。

（4）X、Y、Z的简单氢化物的键角从大到小的顺序是________ (用化学式表示)，原因是_____________。

（5）Y的氢化物易液化的原因是___________。

（6）XZ32-的立体构型是________，其中X原子的杂化轨道类型是________，互为等电子体的离子________。

（7）用氢键表示式写出Z的氢化物中存在的氢键________。

Answer 1

【答案】O>N>C N>O>C 2s22p3 K、Cr CO 平面三角形 CH4>NH3>H2O 价层电子对数相同，孤电子对数越多，斥力越大，键角越小 NH3形成分子间氢键 平面三角形 sp2 NO3- O-HO

【解析】

X、Y、Z、U、W是原子序数依次增大的前四周期元素。其中Y的原子核外有7种运动状态不同的电子，则Y为N元素；U的氧化物是第三周期元素形成的常见两性氧化物，则U为Al；X、Z中未成对电子数均为2，X的原子序数小于N，而Z的原子序数介于N、Al之间，X、Z的核外电子排布分别为1s22s22p2 ，1s22s22p4，故X为C元素、Z为O元素；W的内层电子全充满，最外层只有1个电子，原子序数大于Al，只能处于第四周期，核外电子数为2+8+18+1=29，故W为Cu元素，据此解答。

(1) 周期表中，同周期元素从左到右电负性逐渐增强，则X、Y、Z的电负性从大到小的顺序为O>N>C；同周期随原子序数增大，第一电离能呈增大趋势，但N元素的2p能级为半满的稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，故第一电离能N>O>C，
因此，本题正确答案是：O>N>C ；N>O>C；
(2) Y为N元素，价电子排布式为2s22p3，W为Cu，最外层电子排布为4s1，第四周期中与Cu原子最外层电子数相等的元素还有K、Cr，

因此，本题正确答案是：2s22p3；K、Cr；
(3)根据等电子体原理，可以知道化合物CO与N2互为等电子体，CO的结构式是CO，NO2-的价层电子对数为2+1=3，中心原子的杂化方式为sp2，则VSEPR模型是平面三角形，
因此，本题正确答案是：CO；平面三角形；
(4)X、Y、Z的最简单氢化物分别为CH4、NH3、H2O，3种氢化物的中心原子价层电子对数均为4，VSEPR模型均为正四面体形，但中心原子的孤电子对数依次增大（孤电子对数依次为0、1、2），导致键角变小，故键角：CH4>NH3>H2O，
因此，本题正确答案是：CH4>NH3>H2O；价层电子对数相同，孤电子对数越多，斥力越大，键角越小；

(5) Y的氢化物为氨，是一种易液化的气体，是因为氨分子间存在氢键，分子间作用力大，因而易液化，

因此，本题正确答案是：NH3形成分子间氢键；

（6）CO32-的价层电子对数为3+0=3，没有孤对电子，立体构型是平面三角形，C原子的杂化方式为sp2，与CO32-互为等电子体的离子可以是NO3-，

因此，本题正确答案是：平面三角形；sp2 ；NO3-；

（7）Z为O元素，Z的氢化物为H2O，水分子间存在氢键可表示为O-HO，

因此，本题正确答案是：O-HO。