Question

短周期主族元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大。X原子核外最外层电子数是次外层的2倍，Y的氟化物YF 3

短周期主族元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大。X原子核外最外层电子数是次外层的2倍，Y的氟化物YF 3 分子中各原子均达到8电子稳定结构，Z、W是常见金属，Z的氧化物可做耐火材料，W的简单离子是同周期中离子半径最小的，Q的p能级上有一个未成对电子。试回答下列问题：（1）比较第一电离能：Z W（填“＞”、“＜”或“＝”，后同）；电负性：X Y。（2）写出Q的价电子排布图 ，YF 3 的结构式 。（3）向硫酸铜溶液中逐滴滴入Y的氢化物的水溶液至过量，用离子方程式表示该过程出现的现象变化： _________________________ 。

Answer 1

（1）＞； ＜；  （2）  ；    ； （3）Cu 2+ +2NH 3 ·H 2 O = Cu(OH) 2 ↓+2NH 4 + ； Cu(OH) 2 +4NH 3 = [Cu(NH 3 ) 4 ] 2++ 2OH -  （或Cu(OH) 2 +4NH 3 ·H 2 O = [Cu(NH 3 ) 4 ] 2++ 2OH - +4H 2 O）

试题分析：短周期主族元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大。X原子核外最外层电子数是次外层的2倍，由于最外层电子数不能超过8个，则X原子有2个电子层，最外层电子数为4，即X为碳元素；Z、W是常见金属，原子序数大于碳元素，因此是第三周期元素。Z的氧化物可做耐火材料，W的简单离子是同周期中离子半径最小的，则W为Al元素、Z为Mg元素；Y的氟化物YF 3 分子中各原子均达到8电子稳定结构，因此Y为非金属，则Y表现+3价，最外层电子数为8－3＝5，处于ⅤA族，原子序数小于Mg元素，则Y为氮元素；Q处于第三周期，p能级上有一个未成对电子，外围电子排布为3s 2 3p 1 或3s 2 3p 5 ，由于W为Al元素，则Q为Cl元素。 （1）金属性越弱，第一电离能越大。但由于Mg原子3s能级容纳2个电子，为全满稳定状态，能量较低，第一电离能比Al元素的高；同周期自左而右电负性逐渐增大，故电负性C＜N，。 （2）Q为Cl元素，外围电子排布为3s 2 3p 5 ，所以氯元素的价电子排布图为 。NF 3 中氮原子与氟原子之间形成1对共用电子对，所以结构式为： 。 （3）向硫酸铜溶液中逐滴滴入氨水溶液至过量，先生成氢氧化铜与硫酸铵，有蓝色沉淀生成。继续滴加过量的氨水，氢氧化铜与氨水反应生成四氨合铜络离子，蓝色沉淀消失，溶液呈深蓝色，反应离子方程式为：Cu 2+ +2NH 3 ?H 2 O＝Cu(OH) 2 ↓+2NH 4 + 或Cu(OH) 2 +4NH 3 ·H 2 O = [Cu(NH 3 ) 4 ] 2++ 2OH - +4H 2 O。