Question

短周期主族元素X、Y、Z、W、Q的原子序數依次增大。X原子核外最外層電子數是次外層的2倍，Y的氟化物YF₃分子中各原子均達到8電子穩定結構，Z、W是常見金屬，Z的氧化物可做耐火材料，W的簡單離子是同周期中離子半徑最小的，Q的p能級上有一個未成對電子。試回答下列問題：
（1）比較第一電離能：Z      W（填“＞”、“＜”或“＝”，后同）；電負性：X       Y。
（2）寫出Q的價電子排布圖                ，YF₃的結構式            。
（3）向硫酸銅溶液中逐滴滴入Y的氫化物的水溶液至過量，用離子方程式表示該過程出現的現象變化：
                                                       _________________________      。

Answer 1

（1）＞； ＜；  （2） ；   ；
（3）Cu²⁺+2NH₃·H₂O = Cu(OH)₂↓+2NH₄⁺；
Cu(OH)₂+4NH₃ = [Cu(NH₃)₄]²⁺⁺2OH^- （或Cu(OH)₂+4NH₃·H₂O = [Cu(NH₃)₄]²⁺⁺2OH^-+4H₂O）

試題分析：短周期主族元素X、Y、Z、W、Q的原子序數依次增大。X原子核外最外層電子數是次外層的2倍，由于最外層電子數不能超過8個，則X原子有2個電子層，最外層電子數為4，即X為碳元素；Z、W是常見金屬，原子序數大于碳元素，因此是第三周期元素。Z的氧化物可做耐火材料，W的簡單離子是同周期中離子半徑最小的，則W為Al元素、Z為Mg元素；Y的氟化物YF₃分子中各原子均達到8電子穩定結構，因此Y為非金屬，則Y表現+3價，最外層電子數為8－3＝5，處于ⅤA族，原子序數小于Mg元素，則Y為氮元素；Q處于第三周期，p能級上有一個未成對電子，外圍電子排布為3s²3p¹或3s²3p⁵，由于W為Al元素，則Q為Cl元素。
（1）金屬性越弱，第一電離能越大。但由于Mg原子3s能級容納2個電子，為全滿穩定狀態，能量較低，第一電離能比Al元素的高；同周期自左而右電負性逐漸增大，故電負性C＜N，。
（2）Q為Cl元素，外圍電子排布為3s²3p⁵，所以氯元素的價電子排布圖為。NF₃中氮原子與氟原子之間形成1對共用電子對，所以結構式為：。
（3）向硫酸銅溶液中逐滴滴入氨水溶液至過量，先生成氫氧化銅與硫酸銨，有藍色沉淀生成。繼續滴加過量的氨水，氫氧化銅與氨水反應生成四氨合銅絡離子，藍色沉淀消失，溶液呈深藍色，反應離子方程式為：Cu²⁺+2NH₃?H₂O＝Cu(OH)₂↓+2NH₄⁺或Cu(OH)₂+4NH₃·H₂O = [Cu(NH₃)₄]²⁺⁺2OH^-+4H₂O。