Question

5．【物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】
元素X位于第四周期，其基態(tài)原子有4個(gè)未成對(duì)電子．Y原子最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子總數(shù)的3倍，元素Z基態(tài)原子的3p軌道上有4個(gè)電子，W原子的2p軌道上有3個(gè)未成對(duì)電子．
（1）Y與W、Z可形成多種化合物．
①元素Y與Z中電負(fù)性較大的是O（用元素符號(hào)描述）．
②離子ZY₃^2-的空間構(gòu)型為三角錐形（用文字描述），中心原子雜化方式sp³．
③ZY₂空間構(gòu)型V形，中心原子雜化方式sp²，屬于極性分子（填“極性”或“非極性”）．
④元素Y與W中第一電離能較大的是N（用元素符號(hào)描述）．
（2）Y的氫化物（H₂Y）在乙醇中的溶解度大于H₂Z，其原因是H₂O分子與乙醇分子間可形成氫鍵，而H₂S不能．
（3）含X²⁺的溶液與KCN、氨水反應(yīng)可得到化合物K₃[X（CN）₅（NH₃）]．
①基態(tài)X²⁺的電子排布式是1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶．
②1mol配合物K₃[X（CN）₅（NH₃）]中含σ鍵的數(shù)目為14mol．
③畫出X原子的價(jià)電子排布圖；
④[X（CN）₅（NH₃）]^3-配離子中存在的化學(xué)鍵類型有ac（填序號(hào)）：
a、配位鍵b、氫鍵  c、極性共價(jià)鍵d、非極性共價(jià)鍵e、離子鍵．

Answer 1

分析 元素X位于第四周期，其基態(tài)原子有4個(gè)未成對(duì)電子，核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，則X為Fe；Y原子最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子總數(shù)的3倍，原子只能有2個(gè)電子層，最外層電子數(shù)為6，故Y為O元素；元素Z基態(tài)原子的3p軌道上有4個(gè)電子，核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁴，則Z為S元素；W原子的2p軌道上有3個(gè)未成對(duì)電子，核外電子排布式為1s²2s²2p³，則W為N元素．

解答 解：元素X位于第四周期，其基態(tài)原子有4個(gè)未成對(duì)電子，核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，則X為Fe；Y原子最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子總數(shù)的3倍，原子只能有2個(gè)電子層，最外層電子數(shù)為6，故Y為O元素；元素Z基態(tài)原子的3p軌道上有4個(gè)電子，核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁴，則Z為S元素；W原子的2p軌道上有3個(gè)未成對(duì)電子，核外電子排布式為1s²2s²2p³，則W為N元素．
（1）①同主族自上而下電負(fù)性減小，故電負(fù)性O(shè)＞S，
故答案為：O；
②離子SO₃^2-中S原子孤電子對(duì)數(shù)=$\frac{6+2-2×3}{2}$=1，價(jià)層電子對(duì)數(shù)=3+1=4，空間結(jié)構(gòu)為三角錐形，S原子采取sp³雜化，
故答案為：三角錐形；sp³；
③SO₂分子中S原子孤電子對(duì)數(shù)=$\frac{6-2×2}{2}$=1，價(jià)層電子對(duì)數(shù)=2+1=3，空間結(jié)構(gòu)為V形，S原子采取sp²雜化，分子中正負(fù)電荷重心不重合，為極性分子，
故答案為：V形；sp²；極性；
④N元素原子2p軌道為半滿穩(wěn)定狀態(tài)，能量較低，第一電離能高于氧元素的，
故答案為：N；
（2）H₂O分子與乙醇分子間可形成氫鍵，而H₂S不能，H₂O在乙醇中的溶解度大于H₂S，
故答案為：H₂O分子與乙醇分子間可形成氫鍵，而H₂S不能；
（3）①基態(tài)Fe²⁺的電子排布式是：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶；
②氨氣分子中有3個(gè)σ鍵，CN^-中含有1個(gè)σ鍵，形成6個(gè)配位鍵，也屬于σ鍵，1mol配合物K₃[Fe（CN）₅（NH₃）]中含14molσ鍵，
故答案為：14mol；
③Fe原子的價(jià)電子排布圖為：，
故答案為：；
④[X（CN）₅（NH₃）]^3-配離子中Fe²⁺與CN^-、NH₃形成配位鍵，CN^-、NH₃中存在極性共價(jià)鍵，沒有氫鍵、離子鍵，
故答案為：ac．

點(diǎn)評(píng) 本題考查是對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的考查，涉及核外電子排布、電負(fù)性、電離能、空間構(gòu)型與雜化方式判斷、氫鍵、化學(xué)鍵等，注重同周期第一電離能異常原因．