Question

四種元素X、Y、Z、W位于元素周期表的前四周期，已知它們的核電荷數(shù)依次增加，且核電荷數(shù)之和為51；Y原子的L層p軌道中有2個(gè)電子；Z與Y原子的價(jià)層電子數(shù)相同；W原子的L層電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為4：1，其d軌道中的電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為5：1．（用元素符號(hào)或分子式填空）
①W的元素符號(hào)是

 

，價(jià)電子排布是

 

在元素周期表中的位置

 

②Y、Z可分別與X形成只含一個(gè)中心原子的共價(jià)化合物a、b，它們的分子式分別是

 

，它們的雜化軌道分別是

 

 Y和Z的最高價(jià)氧化物的晶體類(lèi)型分別是

 

晶體和、

 

晶體．
③比較Y和Z分別與X形成最簡(jiǎn)單化合物的穩(wěn)定性

 

＞

 

，其原因是

 

比較它們的熔點(diǎn)沸點(diǎn)的高低

 

＞

 

．其原因是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應(yīng)用

專(zhuān)題：元素周期律與元素周期表專(zhuān)題

分析：Y原子的L層p軌道中有2個(gè)電子，所以其核外電子排布式為1s²2s²2p²，為6號(hào)元素C；Z與Y原子的價(jià)電子數(shù)相同，最外層為四個(gè)電子且均位于元素周期表的前四周期，為14號(hào)元素Si；W原子的L層電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為4：1，其d軌道中的電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為5：1，所以其核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²，為30號(hào)Zn元素；核電荷數(shù)之和為51，51-30-6-14=1，則X的核電荷數(shù)是1，則X為H元素，據(jù)此結(jié)合元素及其化合物的性質(zhì)分析．

解答： 解：Y原子的L層p軌道中有2個(gè)電子，所以其核外電子排布式為1s²2s²2p²，為6號(hào)元素C；Z與Y原子的價(jià)電子數(shù)相同，最外層為四個(gè)電子且均位于元素周期表的前四周期，為14號(hào)元素Si；W原子的L層電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為4：1，其d軌道中的電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為5：1，所以其核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²，為30號(hào)Zn元素；核電荷數(shù)之和為51，51-30-6-14=1，則X的核電荷數(shù)是1，則X為H元素，
①通過(guò)以上分析知，W是Zn元素，其價(jià)電子排布為：4s²，位于周期表中第四周期、ⅡB族，
故答案為：Zn；4s²；第四周期、ⅡB族；
②C與Si可分別與H形成只含一個(gè)中心原子的共價(jià)化合物CH₄、SiH₄，所以a是CH₄，b為SiH₄，甲烷、硅烷分子中C、Si原子都形成4個(gè)σ鍵不含孤電子對(duì)，所以C、Si原子都是采取sp³雜化；
Y元素最高價(jià)氧化物為二氧化碳，晶體類(lèi)型為分子晶體，Z的最高價(jià)氧化物是二氧化硅，二氧化硅是原子晶體，
故答案為：CH₄；SiH₄；sp³；sp³；分子；原子；
③Y為C元素、Z為Si元素、X為H元素，非金屬性越強(qiáng)，對(duì)應(yīng)氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性越強(qiáng)，由于非金屬性：C＞Si，則穩(wěn)定性：CH₄＞SiH₄；
甲烷和硅烷的結(jié)構(gòu)相似，相對(duì)分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大，則熔沸點(diǎn)越高，由于相對(duì)分子質(zhì)量：SiH₄＞CH₄，則則熔沸點(diǎn)大小為：SiH₄＞CH₄，
故答案為：CH₄；SiH₄；非金屬性：C＞Si；SiH₄；CH₄；相對(duì)分子質(zhì)量：SiH₄＞CH₄．

點(diǎn)評(píng)：本題以元素的推斷為載體考查了核外電子排布式的書(shū)寫(xiě)、分子中原子雜化方式的判斷、分子的極性、電負(fù)性等知識(shí)點(diǎn)，題目難度中等，正確推斷元素是解本題的關(guān)鍵．