Question

20．原子序數小于36的X、Y、Z、W、J五種元素，原子序數依次增大，其中X是除碳元素外形成化合物種類最多的元素，Y元素原子核外有三種不同的能級且各個能級所填充的電子數相同，W元素原子外層電子數是內層電子數的3倍，J是第四周期中未成對電子數最多的元素．
（1）Y、Z、W的電負性由小到大的順序為C＜O＜N（填元素符號）．
（2）J原子的外圍電子排布式為3d⁵4s¹．
（3）Y₂X₄分子中Y原子軌道的雜化類型為sp²．1molY₂X₄分子中含有σ鍵與π鍵的數目之比為5：1．
（4）X與W形成的一種X₂W分子，與該分子互為等電子體的陰離子為NH₂^-（填化學式）．
（5）JCl₃能與Z、W的氫化物形成配位數為6的配合物，且相應兩種配體的物質的量之比為2：1，1mol該配合物溶于水，加入足量的硝酸銀溶液可得430.5g白色沉淀．則該配合物溶于水的電離方程式為[Cr（NH₃）₄（H₂O）₂]Cl₃=[Cr（NH₃）₄（H₂O）₂]³⁺+3Cl^-．

Answer 1

分析 原子序數小于36的X、Y、Z、W、J五種元素，原子序數依次增大，其中X是除碳元素外形成化合物種類最多的元素，則X為H元素；Y元素原子核外有三種不同的能級且各個能級所填充的電子數相同，則Y原子核外電子排布為1s²2s²2p²，Y為C元素；W元素原子最外層電子數是內層電子數的3倍，W有2個電子層，最外層電子數為6，故W為O元素；Z的原子序數介于碳元素與氧元素之間，故Z為N元素；J是第四周期中未成對電子數最多的元素，原子核外電子數排布為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹，則J為Cr元素，據此解答．

解答 解：原子序數小于36的X、Y、Z、W、J五種元素，原子序數依次增大，其中X是除碳元素外形成化合物種類最多的元素，則X為H元素；Y元素原子核外有三種不同的能級且各個能級所填充的電子數相同，則Y原子核外電子排布為1s²2s²2p²，Y為C元素；W元素原子最外層電子數是內層電子數的3倍，W有2個電子層，最外層電子數為6，故W為O元素；Z的原子序數介于碳元素與氧元素之間，故Z為N元素；J是第四周期中未成對電子數最多的元素，原子核外電子數排布為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹，則J為Cr元素．
（1）同周期自左而右第一電離能呈增大趨勢，N元素原子的2p能級有3個電子，為半滿穩(wěn)定狀態(tài)，能量較低，失去第一個電子需要的能量較高，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；
（2）J為原子的核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹，外圍電子排布為3d⁵4s¹，故答案為：3d⁵4s¹；
（3）Y₂X₄分子為C₂H₄，結構式為，分子中C原子成2個C-H鍵、1個C=C鍵，雜化軌道數目為3，C原子軌道的雜化類型為sp²，單鍵是σ鍵，雙鍵中含有1個σ鍵、1個π鍵，故分子中含有5個σ鍵、1個π鍵，1molC₂H₄分子中含有σ鍵與π鍵的數目之比為5：1，
故答案為：sp²；5：1；
（4）與H₂O分子互為等電子體的陰離子為NH₂^-等，故答案為：NH₂^-；
（5）CrCl₃能與NH₃、H₂O形成配位數為6的絡合物，且相應兩種配體的物質的量之比為2：1，1mol該配合物溶于水，加入足量的硝酸銀溶液可得430.5g白色沉淀，AgCl物質的量為$\frac{430.5g}{143.5g/mol}$=3mol，氯離子全部位于外界，則該配合物的化學式為[Cr（NH₃）₄（H₂O）₂]Cl₃，則該配合物溶于水的電離方程式為：[Cr（NH₃）₄（H₂O）₂]Cl₃=[Cr（NH₃）₄（H₂O）₂]³⁺+3Cl^-，
故答案為：[Cr（NH₃）₄（H₂O）₂]Cl₃=[Cr（NH₃）₄（H₂O）₂]³⁺+3Cl^-．

點評 本題是對物質結構與性質的考查，涉及核外電子排布規(guī)律、雜化軌道、等電子體、配合物等，難度中等，推斷元素是解題的關鍵，注意配合物中內界與外界性質的不同．