Question

X、Y、Z、W、N、Q六种元素中，X原子核外的M层中只有两对成对电子，Y原子的外围电子排布式为nsⁿnpⁿ⁺¹，Z是地壳内含量（质量分数）最高的元素，W的核电荷数是X与Z的核电荷数之和，N在元素周期表的各元素中电负性最大．Q的外围电子排布式为3d¹⁰4s¹
（1）Z元素基态原子的电子排布图为

 

（2）W的元素符号是

 

，在周期表中的位置是

 

，其基态原子的电子排布式为

 

，在形成化合物时它的最高化合价为

 

（3）Y的氢化物的VSEPR模型是

 

，属于

 

分子（填极性或非极性）
（4）用电子式表示X的氢化物的形成过程

 

（5）用氢键表示式写出N的氢化物溶液中存在的所有氢键

 

（6）Q属于

 

区；比较第一电离能Q

 

Zn（填“＞”、“=”、“＜”），说明理由

 

．
（7）Q可以形成多种多样的配合物．
①NH₃可以和很多过渡金属形成配合物．NH₃分子中心原子的杂化类型为

 

杂化，与NH₃互为等电子体的粒子有

 

．（只写其中一种）
②向盛有硫酸铜水溶液的试管中逐滴加入氨水至过量，实验现象是

 

，有关反应的离子方程式为

 

．

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原子核外的M层中只有两对成对电子，核外电子排布应为1s²2s²2p⁶3s²3p⁴，则X为S元素；Y原子的外围电子排布式为nsⁿnpⁿ⁺¹，s能级最多容纳2个电子，且p能级填充电子，则s=2，故Y为N元素；Z是地壳内含量最高的元素，则Z为O元素；W的核电荷数是X与Z的核电荷数之和，原子序数为24，则W为Cr元素；N在元素周期表的各元素中电负性最大，则N为F元素；Q的外围电子排布式为3d¹⁰4s¹，则Q为Cu，据此解答．

解答： 解：X原子核外的M层中只有两对成对电子，核外电子排布应为1s²2s²2p⁶3s²3p⁴，则X为S元素；Y原子的外围电子排布式为nsⁿnpⁿ⁺¹，s能级最多容纳2个电子，且p能级填充电子，则s=2，故Y为N元素；Z是地壳内含量最高的元素，则Z为O元素；W的核电荷数是X与Z的核电荷数之和，原子序数为24，则W为Cr元素；N在元素周期表的各元素中电负性最大，则N为F元素；Q的外围电子排布式为3d¹⁰4s¹，则Q为Cu．
（1）Z为O元素，元素基态原子的电子排布图为，
故答案为：；
（2）W的元素符号是Cr，在周期表中的位置是：第四周期ⅥB族，其基态原子的电子排布式为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹，在形成化合物时它的最高化合价为+6，
故答案为：Cr；第四周期ⅥB族；1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹；+6；
（3）Y的氢化物为NH₃，N原子价层电子对数为3+

5-1×3

2

=4，VSEPR模型是正四面体，N原子含有1对孤对电子，分子空间结构为三角锥形，分子中正负电荷重心不重合，属于极性分子，
故答案为：正四面体；极性；
（4）X的氢化物为H₂S，属于共价化合物，用电子式表示形成过程为：，
故答案为：；
（5）N的氢化物为HF，溶液中存在的氢键有：O-H…O-H，F-H…F-H，O-H…F-H，F-H…O-H，
故答案为：O-H…O-H，F-H…F-H，O-H…F-H，F-H…O-H；
（6）Q的外围电子排布式为3d¹⁰4s¹，属于ds区，Cu失去1个电子后内层电子达到全充满的稳定状态，铜的第一电离能小于锌，
故答案为：ds；＜；Cu失去1个电子后内层电子达到全充满的稳定状态；
（7）Q可以形成多种多样的配合物．
①NH₃中N原子价层电子对数为3+

5-1×3

2

=4，N原子采取sp³杂化，与NH₃互为等电子体的粒子有：H₃O⁺等，
故答案为：sp³；H₃O⁺；
②氨水和硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀，当氨水过量时，氨水和氢氧化铜反应生成可溶性的铜氨络合物，难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液，有关反应离子方程式为：Cu²⁺+2NH₃?H₂O=Cu（OH）₂↓+2NH₄⁺；Cu（OH）₂+4NH₃=Cu（NH₃）₄²⁺+2OH^-，
故答案为：先生成蓝色沉淀，后沉淀溶解得到深蓝色溶液；Cu²⁺+2NH₃?H₂O=Cu（OH）₂↓+2NH₄⁺；Cu（OH）₂+4NH₃=Cu（NH₃）₄²⁺+2OH^-．

点评：本题是对物质结构的总和考查，涉及原子核外电子排布、分子结构与性质、电子式、杂化理论、价层电子对互斥理论、配合物、等电子体、电离能、氢键等知识点，（6）中Cu与Zn第一电离能比较为易错点、难点，中学不涉及过渡元素电离能比较，需要学生具备扎实的基础，难度中等．