Question

【题目】短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大。已知：X的最外层电子数是次外层的2倍，在地壳中Z的含量最大，W是短周期元素中原子半径最大的主族元素，Q的最外层比次外层少2个电子。请回答下列问题：

（1）X的价层电子排布式是___，Q的原子结构示意图是____。

（2）Y、Z两种元素中，第一电离能较大的是（填元素符号）_____，原因是______。

（3）Z、W、Q三种元素的简单离子的半径从小到大排列的是________。

（4）关于Y、Z、Q三种元素的下列有关说法，正确有是_______；

A.Y的轨道表示式是：

B.Z、Q两种元素的简单氢化物的稳定性较强的是Z

C. Z、Q两种元素简单氢化物的沸点较高的是Q

D.Y常见单质中σ键与π键的数目之比是1：2

（5）Q与Z形成的化合物QZ2，中心原子Q的杂化类型是_____，QZ2易溶于水的原因是________。

Answer 1

【答案】2s22p2 N N原子的2p轨道为半充满结构，能量低稳定 r(Na+)＜r(O2-) ＜r(S2-) BD sp2杂化 SO2是极性分子，H2O是极性溶剂，相似相溶；SO2与H2O反应生成易溶于水的H2SO3

【解析】

X的最外层电子数是次外层的2倍，则次外层只能是K层，容纳2个电子，最外层是L层，有4个电子，X为C元素。地壳中Z的含量最大，则Z为O元素，X、Y、Z原子序数依次增大，则Y为N元素。W是短周期元素中原子半径最大的主族元素，W为Na。Q的最外层比次外层少2个电子，Q的次外层为L层，有8个电子，Q的最外层为M层，有6个电子，Q为S元素。

(1)X为C元素，核外电子排布为1s22s22p2，价层电子排布式为2s22p2；Q为S元素，16号元素，原子结构示意图为；

(2)Y为N元素，Z为O元素，第一电离能大的是N元素，原因是N原子的2p轨道为半充满结构，能量低稳定；

(3)Z、W、Q形成的离子分别为O2－、Na＋、S2－。O2－和Na＋具有相同的核外电子排布，核电荷数越大，半径越小，则有r(Na+ )＜r(O2-)。O和S同主族，同主族元素形成的简单离子半径从上到小依次增大，有r(O2-) ＜r(S2-)，则排序为r(Na+ )＜r(O2-) ＜r(S2-)；

(4)Y为N，Z为O，Q为S ；

A．Y的2p轨道上有3个电子，根据洪特原则，电子排布在能量相同的各个轨道时，电子总是尽可能分占不同的原子轨道，且自旋状态相同，2p轨道上的3个电子，应该分别在3个不同的轨道；A项错误；

B．O的氢化物H2O的稳定性比S的氢化物H2S的稳定性强，因为O非金属性比S的强；B项正确；

C．O的氢化物H2O的沸点比S的氢化物H2S的沸点高，原因是水分子间存在氢键；C项错误；

D．Y的单质为N2，N和N原子之间有3对共用电子对，其中σ键有1个，π键有2个，比例为1:2，D项正确；

本题答案选BD；

(5)QZ2为SO2，中心原子S的价电子有6个，配位原子O不提供电子，对于SO2，VP=BP+LP=2+=3，中心S原子为sp2杂化；根据相似相溶的原理，SO2易溶于水是由于SO2是极性分子，H2O是极性溶剂，相似相溶；另外SO2与H2O反应生成易溶于水的H2SO3。