Question

3．已知X、Y和Z為第三周期元素，其原子的第一至第四電離能如下表：

電離能/kJ•mol-1	I1	I2	I3	I4
X	496	4562	6912	9543
Y	738	1451	7733	10540
Z	578	1817	2745	11578

（1）X、Y、Z的電負性從大到小的順序為Al、Mg、Na（用元素符號表示），元素Y的第一電離能大于Z的原因是因為元素Mg價電子排布式為3s²完全充滿狀態，比Al穩定．
（2）W元素應用廣泛，是一種重要的生物金屬元素，如人體內W元素的含量偏低，則會影響O₂在體內的正常運輸．已知W²⁺與KCN溶液反應得W（CN）₂沉淀，當加入過量KCN溶液時沉淀溶解，生成配合物，其配離子結構如圖所示．
①W元素基態原子價電子排布式為3d⁶4s²．
②已知CN^-與N₂分子互為等電子體，1molCN^-中π鍵數目為2N_A．
③上述沉淀溶解過程的化學方程式為Fe（CN）₂+4KCN=K₄[Fe（CN）₆]．

Answer 1

分析 （1）根據第一至第四電離能的變化可判斷出各元素的最高化合價，進而推斷元素的種類，周期表中，同周期元素從左到右電負性逐漸增強；
（2）W元素應用廣泛，是一種重要的生物金屬元素，如人體內W元素的含量偏低，則會影響O₂在體內的正常運輸，W為鐵元素，根據能量最低原理及洪特規則書寫電子排布式；從N₂的結構分析lCN⁺中π鍵數目，W（CN）₂沉淀為Fe（CN）₂，與過量KCN反應，由配離子結構示意圖可知生成K₄[Fe（CN）₆]．

解答 解：（1）從表中原子的第一至第四電離能可以看出，X的第一電離能較小，而第二電離子能較大，說明易失去1個電子，則X的化合價為+1價，應為Na元素，Y的第一、第二電離能較小，可失去2個電子，即最外層應有2個電子，應為Mg元素，而Z的第一、第二、第三電離能都較小，可失去3個電子，最高化合價為+3價，應為Al元素，周期表中，同周期元素從左到右電負性逐漸增強，則X、Y、Z的電負性從大到小的順序為Al、Mg、Na，因為元素Mg價電子排布式為3s²完全充滿狀態，比Al穩定，所以Mg的第一電離能大于Al，
故答案為：Al、Mg、Na；因為元素Mg價電子排布式為3s²完全充滿狀態，比Al穩定；
（2）①W元素應用廣泛，是一種重要的生物金屬元素，如人體內W元素的含量偏低，則會影響O₂在體內的正常運輸，W為鐵元素，Fe是26號元素，鐵元素基態原子電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，價電子排布式為3d⁶4s²，
故答案為：3d⁶4s²；
②將C原子及1個電子用“N”代換可得CN^-等電子體分子N₂，N₂中，N原子之間含有2個π鍵，已知CN^-與N₂結構相似，則1molCN^-中π鍵數目為2N_A，
故答案為：N₂；2N_A；
③由配離子結構示意圖可知黃血鹽的化學式為K₄[Fe（CN）₆]，則反應的化學方程式為Fe（CN）₂+4KCN=K₄[Fe（CN）₆]，
故答案為：Fe（CN）₂+4KCN=K₄[Fe（CN）₆]．

點評 本題考查原子、分子以及晶體的結構和性質，題目難度中等，本題注意把握電子排布式的書寫、晶體類型的判斷以及晶體結構的分析等方法性問題的總結和積累．