Question

5．周期表前四周期的元素X、Y、Z、T、W，原子序數(shù)依次增大．X的核外電子總數(shù)與其周期數(shù)相同，Y基態(tài)原子的p電子數(shù)比s電子數(shù)少1個，Z基態(tài)原子的價電子層中有2個未成對電子，T與Z同主族，W基態(tài)原子的M層全充滿，N層只有一個電子．回答下列問題：
（1）Y、Z、T中第一電離能最大的是N（填元素符號，下同），原子半徑最小的是S．
（2）T的原子結構示意圖為，W基態(tài)原子的電子排布式為[Ar]3d¹⁰4s¹．
（3）X和上述其他元素中的一種形成的化合物中，分子呈三角錐形的是NH₃（填化學式）；分子中既含有極性共價鍵，又含有非極性共價鍵的化合物是H₂O₂或N₂H₄（填化學式，寫一種）．
（4）T與Z形成的化合物中，屬于非極性分子的是SO₃（填化學式）．
（5）這5種元素形成的一種陰陽離子個數(shù)比為1：1型的配合物中，陰離子呈四面體結構，陽離子的結構如圖所示．該配合物的化學式為[Cu（NH₃）₄]SO₄，陽離子中存在的化學鍵類型有共價鍵、配位鍵．

Answer 1

分析 周期表前四周期的元素X、Y、Z、T、W，原子序數(shù)依次增大．X的核外電子總數(shù)與其周期數(shù)相同，則X為H元素；Y基態(tài)原子的p電子數(shù)比s電子數(shù)少1個，則核外電子排布為1s²2s²2p³，故Y為N元素；W基態(tài)原子的M層全充滿，N層只有一個電子，則其核外電子數(shù)為2+8+18+1=29，故W為Cu；T與Z同主族，Z基態(tài)原子的價電子層中有2個未成對電子，外圍電子排布ns²np²或ns²np⁴，由于Z原子序數(shù)大于氮，T的原子序數(shù)小于Cu，外圍電子排布不能為ns²np²，只能為ns²np⁴，故Z為O元素、T為S元素，據(jù)此解答．

解答 解：周期表前四周期的元素X、Y、Z、T、W，原子序數(shù)依次增大．X的核外電子總數(shù)與其周期數(shù)相同，則X為H元素；Y基態(tài)原子的p電子數(shù)比s電子數(shù)少1個，則核外電子排布為1s²2s²2p³，故Y為N元素；W基態(tài)原子的M層全充滿，N層只有一個電子，則其核外電子數(shù)為2+8+18+1=29，故W為Cu；T與Z同主族，Z基態(tài)原子的價電子層中有2個未成對電子，外圍電子排布ns²np²或ns²np⁴，由于Z原子序數(shù)大于氮，T的原子序數(shù)小于Cu，外圍電子排布不能為ns²np²，只能為ns²np⁴，故Z為O元素、T為S元素．
（1）同一周期元素自左而右第一電離能呈增大趨勢，但N元素原子2p能級是半滿穩(wěn)定狀態(tài)，能量較低，第一電離能高于同周期相鄰元素，同主族自上而下第一電離能減小，故第一電離能：S＜O＜N；
同周期自左而右原子半徑減小，電子層越多原子半徑越多，故原子半徑：O＜N＜S，
故答案為：N；S；
（2）T為S元素，原子結構示意圖為，W為Cu元素，基態(tài)原子的電子排布式為[Ar]3d¹⁰4s¹，
故答案為：；[Ar]3d¹⁰4s¹；
（3）H元素和上述其他元素中的一種形成的化合物中，分子呈三角錐形的是NH₃；分子中既含有極性共價鍵，又含有非極性共價鍵的化合物是H₂O₂或N₂H₄，
故答案為：NH₃；H₂O₂或N₂H₄；
（4）S與O形成的化合物有SO₂、SO₃，SO₂分子中S原子價層電子對數(shù)為2+$\frac{6-2×2}{2}$=3，有1對孤電子對，為V型結構，屬于極性分子，SO₃分子中S原子價層電子對數(shù)為3+$\frac{6-2×3}{2}$=3，沒有孤電子對，為平面正三角形，屬于非極性分子，
故答案為：SO₃；
（5）這5種元素形成的一種陰陽離子個數(shù)比為1：1型的配合物中，陽離子的結構如圖所示，配體中有3個共價鍵、1對孤對電子，為NH₃，配離子為[Cu（NH₃）₄]²⁺，陰離子帶2個單位負電荷，且呈四面體結構，為SO₄^2-，故配合物化學式為：[Cu（NH₃）₄]SO₄，陽離子中存在的化學鍵類型有：共價鍵、配位鍵，
故答案為：[Cu（NH₃）₄]SO₄；共價鍵、配位鍵．

點評 本題是對物質結構的考查，涉及電離能、微粒半徑比較、核外電子排布、分子結構與性質、化學鍵、配合物等，需要學生具備扎實的基礎，難度中等．