Question

12．X、Y、Z、W是短周期的四種元素，有關他們的信息如下表所示．

	部分結構知識	部分性質
X	X的單質由雙原子分子構成，分子中有14個電子	X有多種氧化物，如XO、XO2、X2O4等；通常情況下XO2與X2O4共存
Y	Y原子的次外層電子數等于最外層電子數的一半	Y能形成多種氣態氫化物
Z	Z原子的最外層電子數多于4	Z元素的最高正化合價與最低負化合價代數和等于6
W	W原子的最外層電子數等于2n-3 （n為原子核外電子層數）	化學反應中W原子易失去最外層電子形成Wn+

填寫下列空白：（提示：不能用字母X、Y、Z、W作答）
（1）X的氣態氫化物分子的價層電子對互斥模型是四面體、其分子構型是三角錐形．Z元素在周期表中的位置是第三周期第VIIA族．
（2）X的第一電離能比它同周期后一主族的元素的第一電離能大的原因是N元素原子2p能級容納3個電子，為半滿穩定狀態，能量較低．
（3）Y與氫形成的最簡單的氫化物的鍵角是109°28′．
（4）實驗室用X的氫化物的水溶液制取W的氫氧化物的方法是（用離子方程式表示）Al³⁺+3NH₃•H₂O═Al（OH）₃↓+3NH₄⁺．
（5）z的不同價態的含氧酸的酸性的酸性從大到小的順序是HClO₄＞HClO₃＞HClO其原因是中心原子的正電性越高越容易電離出氫離子用中心原子的正電性解釋）

Answer 1

分析 X、Y、Z、W是短周期的四種元素，X的單質由雙原子分子構成，分子中有14個電子，則X為N元素；Y原子的次外層電子數等于最外層電子數的一半，原子只能有2個電子層，最外層電子數為4，故Y為C元素；Z原子的最外層電子數多于4，Z元素的最高正化合價與最低負化合價代數和等于6，最外層電子數為7，故Z為Cl；W原子的最外層電子數等于2n-3（n為原子核外電子層數），則n=2或3，且化學反應中W原子易失去最外層電子形成Wⁿ⁺，則W為Al，據此解答．

解答 解：X、Y、Z、W是短周期的四種元素，X的單質由雙原子分子構成，分子中有14個電子，則X為N元素；Y原子的次外層電子數等于最外層電子數的一半，原子只能有2個電子層，最外層電子數為4，故Y為C元素；Z原子的最外層電子數多于4，Z元素的最高正化合價與最低負化合價代數和等于6，最外層電子數為7，故Z為Cl；W原子的最外層電子數等于2n-3（n為原子核外電子層數），則n=2或3，且化學反應中W原子易失去最外層電子形成Wⁿ⁺，則W為Al．
（1）X的氣態氫化物為NH₃，分子中N原子孤電子對數為$\frac{5-1×3}{2}$=1，價層電子對數為3+1=4，分子的價層電子對互斥模型是四面體、其分子構型是三角錐形，Z為Cl元素，元素在周期表中的位置是：第三周期第VIIA族，
故答案為：四面體；三角錐形；第三周期第VIIA族；
（2）X為N元素，N元素原子2p能級容納3個電子，為半滿穩定狀態，能量較低，其第一電離能比它同周期后一主族的元素的第一電離能大，
故答案為：N元素原子2p能級容納3個電子，為半滿穩定狀態，能量較低；
（3）Y與氫形成的最簡單的氫化物為CH₄，為正四面體結構，鍵角是109°28′，故答案為：109°28′；
（4）實驗室用氨水與鋁鹽制備氫氧化鋁的離子方程式為：Al³⁺+3NH₃•H₂O═Al（OH）₃↓+3NH₄⁺，
故答案為：Al³⁺+3NH₃•H₂O═Al（OH）₃↓+3NH₄⁺；
（5）中心原子的正電性越高越容易電離出氫離子，故酸性：HClO₄＞HClO₃＞HClO，
故答案為：HClO₄＞HClO₃＞HClO；中心原子的正電性越高越容易電離出氫離子．

點評 本題是對物質結構的考查，需要學生具備扎實的基礎，注意理解同周期元素第一電離能異常情況．