Question

X、Y、Z、W、Q、R六种短周期主族元素，原子序数依次增大，Z基态原子核外有三个未成对电子，Y、Z、W分别与X形成常见化合物的分子结构依次为正四面体、三角锥形和V形，Q的各级电离能如下表，W与R是同族元素．

Q	I1	I2	I3	I4	I5	…
电离能（kJ/mol）	496	4562	6912	9543	13353	…

回答下列有关问题：
（1）W原子的价电子排布图为

 

．
（2）化合物Q₂W₂的电子式

 

，化合物XYZ的结构式

 

．
（3）Y、Z、W分别与X形成常见化合物的沸点由高到低的顺序是

 

（用分子式表示）．
（4）RW₃分子的立体构型为

 

，键角为

 

．
（5）根据等电子原理，指出与YW₂互为等电子体且含有Z原子的微粒有

 

、

 

（要求写一种分子和一种离子）．
（6）Y的一种氢化物相对分子质量为28，其中分子中的σ键与π键的键数之比为

 

，该氢化物与氧气形成的燃料电池在碱性电解质中正极反应式为

 

．

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、Y、Z、W、Q、R六种短周期主族元素，原子序数依次增大，Z基态原子核外有三个未成对电子，则Z为第ⅤA族元素，Y、Z、W分别与X形成常见化合物的分子结构依次为正四面体、三角锥形和V形，则X为氢元素，Y为碳元素，Z为氮元素，W为氧元素，根据Q的各级电离能可知，Q最外层有1个电子，则Q为钠元素，W与R是同族元素，则R为硫元素，据此答题；

解答： 解：X、Y、Z、W、Q、R六种短周期主族元素，原子序数依次增大，Z基态原子核外有三个未成对电子，则Z为第ⅤA族元素，Y、Z、W分别与X形成常见化合物的分子结构依次为正四面体、三角锥形和V形，则X为氢元素，Y为碳元素，Z为氮元素，W为氧元素，根据Q的各级电离能可知，Q最外层有1个电子，则Q为钠元素，W与R是同族元素，则R为硫元素，
（1）W为氧元素，原子的价电子排布图为，
故答案为：；
（2）化合物Q₂W₂为过氧化钠，它的电子式为，化合物XYZ的结构式为H-C≡N，
故答案为：；H-C≡N；
（3）Y、Z、W分别与X形成常见化合物分别为CH₄、NH₃、H₂O，它们的沸点由高到低的顺序是H₂O＞NH₃＞CH₄，
故答案为：H₂O＞NH₃＞CH₄；  
（4）SO₃分子中，S原子的价层电子对数为

6+0

2

=3，没有孤电子对，所以分子的立体构型为平面三角形，键角为120°，
故答案为：平面三角形；120°；
（5）与二氧化碳为等电子体的微粒有N₂O； SCN^- （或OCN^-、N₃^-、NO₂⁺）等，
故答案为：N₂O； SCN^- （或OCN^-、N₃^-、NO₂⁺）等；
出与YW₂互为等电子体且含有Z原子的微粒有、（要求写一种分子和一种离子）．
（6）Y的一种氢化物相对分子质量为28，该物质为C₂H₄，分子中有5σ个与1个π键，所以σ键与π键的键数之比为5：1，乙烯与氧气形成的燃料电池在碱性电解质中，氧气做氧化剂，在正极发生还原反应，电极反应式为 O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-，
故答案为：5：1；O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-；

点评：本题主要考查了电子排布式、电子式、结构式、分子空间构型、等电子体、原电池电极反应等知识点，中等难度，涉及知识点较多，元素推断是解题的关键，答题时注意化学用语的正确表达．