Question

1．（1）已知X、Y、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	578	1 817	2 745	11 578
Y	738	1 451	7 733	10 540
Z	496	4 562	6 912	9 543

則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X的第一電離能原因是因為元素Mg價電子排布式為3s²完全充滿狀態，比Al穩定．
（2）A、B、C、D是周期表中前10號元素，它們的原子半徑依次減小．D能分別與A、B、C形成XYn型的電子總數相等的分子M、N、W，且在M、N、W分子中，A、B、C 三原子都采取sp³雜化．
①A、B、C的第一電離能由小到大的順序為C＜O＜N（用元素符號表示）．
②M是含有極性鍵（填“極性”或“非極性”）的非極性分子（填“極性”或“非極性”）．
③N是一種易液化的氣體，請簡述其易液化的原因氨分子間存在氫鍵，因而易液化．
④W分子的VSEPR模型的空間構型為四面體形，W分子的空間構型為V形．
⑤AB^-離子中和B₂分子的π鍵數目比為1：1．
（3）E、F、G三元素的原子序數依次增大，三原子的核外的最外層電子排布均為4s¹．
①F元素在其化合物中最高化合價為+6．
②G²⁺離子的核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁹，G²⁺和N分子形成的配離子的結構式為．

Answer 1

分析 （1）X、Y、Z為第三周期元素，X的I₄電離能突然增大，說明最外層有3個電子，則X應為Al，Y的I₃電離能突然增大，說明最外層有2個電子，則Y應為Mg，Z的I₂電離能突然增大，說明最外層有1個電子，則Z應為Na，同周期元素從左到右元素的電負性逐漸增強，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；
（2）A、B、C、D是周期表中前10號元素，它們的原子半徑依次減小．D能分別與A、B、C形成XYn型電子總數相等的分子M、N、W，且在M、N、W分子中，A、B、C 三原子都采取sp³雜化，則A、B、C、D分別為碳、氮、氧、氫，M為CH₄、N為NH₃、W為H₂O．
①同周期隨原子序數增大，第一電離能呈增大趨勢，N元素2p能級為半滿穩定狀態，能量較低，第一電離能高于同周期相鄰元素；
②同種元素之間形成非極性共價鍵，不同元素之間形成極性共價鍵，甲烷分子為正四面體構型，分子中正負電荷重心重合；
③氨分子間存在氫鍵；
④W為H₂O，計算O原子價層電子對數、孤電子對數，確定VSEPR模型的空間構型、分子的空間構型；
⑤CN^-離子中和N₂分子中含有三鍵，三鍵有2個π鍵；
（3）E、F、G三元素的原子序數依次增大，三原子的核外的最外層電子排布均為4s¹，則E為K、F為Cr、G為Cu．

解答 解：（1）X、Y、Z為第三周期元素，X的I₄電離能突然增大，說明最外層有3個電子，則X應為Al，Y的I₃電離能突然增大，說明最外層有2個電子，則Y應為Mg，Z的I₂電離能突然增大，說明最外層有1個電子，則Z應為Na，
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）A、B、C、D是周期表中前10號元素，它們的原子半徑依次減小．D能分別與A、B、C形成XYn型電子總數相等的分子M、N、W，且在M、N、W分子中，A、B、C 三原子都采取sp³雜化，則A、B、C、D分別為碳、氮、氧、氫，M為CH₄、N為NH₃、W為H₂O．
①同周期隨原子序數增大，第一電離能呈增大趨勢，N元素2p能級為半滿穩定狀態，能量較低，第一電離能高于同周期相鄰元素，故第一電離能：C＜O＜N，故答案為：C＜O＜N；
②M為甲烷，甲烷含有C-H極性共價鍵，分子構型為正四面體，分子中正負電荷重心重合，屬于非極性分子，故答案為：極性；非極性；
③N為氨，因為氨分子間存在氫鍵，因而易液化，故答案為：氨分子間存在氫鍵，因而易液化；
④W為H₂O，中心原子氧原子含有孤對電子為$\frac{6-1×2}{2}$=2、價層電子對數為4，故水分子的VSEPR模型的空間構型為四面體，水分子的空間構型為V形，故答案為：四面體型；V形；
⑤CN^-離子和N₂分子中均含有三鍵，π鍵數目比為2：2=1：1，故答案為：1：1；
（3）E、F、G三元素的原子序數依次增大，三原子的核外的最外層電子排布均為4s¹，則E為K、F為Cr、G為Cu．
①鉻元素的價電子排布式為3d⁵4s¹，故其化合物中最高化合價為+6價，故答案為：+6；
②Cu²⁺離子的核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁹，Cu²⁺和NH₃分子形成的配離子為[Cu（NH₃）₄]²⁺，其結構式為，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁹；．

點評 本題是對物質結構的考查，涉及電離能、電負性、化學鍵、氫鍵、分子構型、核外電子排布、配合物等，題目難度中等，需要學生具備扎實的基礎．