Question

四种元素X、Y、Z、W位于元素周期表的前四周期，已知它们的核电荷数依次增加，且核电荷数之和为51；Y原子的L层p轨道中有2个电子；Z与Y原子的最外层电子数相同；W原子的L层电子数与最外层电子数之比为4：1，其d轨道中的电子数与最外层电子数之比为5：1．
（1）Y与X形成只含一个中心原子的共价化合物杂化轨道为

 

；空间构型为

 

；
（2）Y的最高价氧化物和Z的最高价氧化物的晶体类型分别是

 

晶体、

 

晶体；
（3）Z与W比较，电负性较大的是（填元素符号）

 

；
（4）W²⁺离子的核外电子排布式是

 

．

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：Y原子的L层p轨道中有2个电子，所以其核外电子排布式为1s²2s²2p²，为6号元素碳；
Z与Y原子的价电子数相同，最外层为四个电子且均位于元素周期表的前四周期，为14号元素硅；
W原子的L层电子数与最外层电子数之比为4：1，其d轨道中的电子数与最外层电子数之比为5：1，所以其核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²，为30号锌元素；电荷数之和为51，51-30-6-14=1，则X的原子序数是1，1号元素是氢；据此解答各小题即可．

解答： 解：依据分析可知：X为氢，Y为碳，Z为硅，W为锌，
（1）C与H形成的只含一个中心原子的共价化合物为甲烷，甲烷分子中4个σ键，无孤对电子，故杂化轨道为sp³，空间构型为：正四面体，故答案为：sp³；正四面体；
（2）Y的最高价氧化物是二氧化碳，二氧化碳属于分子晶体，Z的最高价氧化物为二氧化硅，二氧化硅属于原子晶体，故答案为：分子；原子；
（3）Si与Zn比较，元素的非金属性越强，其电负性越大，故Si与Zn比较，电负性较大的是（填元素符号） Si，故答案为：Si；
（4）W²⁺为Zn²⁺，Zn是30号元素，失去最外层2个电子的核外电子排布式是 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰，故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰．

点评：本题考查元素的推断以及分子杂化方式、分子构型、电负性大小比较、离子核外电子排布等，综合性较强．