Question

X、Y、Z為三種短周期元素，原子序數(shù)之和為32，X和Y為相鄰周期的元素，Y和Z為同周期的元素．Y的質(zhì)子數(shù)比X多5個，X的最外層電子數(shù)為Y最外層電子數(shù)的2倍，X的最外層電子數(shù)和Z的最外層電子數(shù)之和為7；W⁺中所有電子正好充滿K、L、M三個電子層．
（1）X為

 

  Y為

 

  Z為

 

  W為

 

（填元素符號）
（2）W⁺與X^2-形成的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示．在1個W₂X晶胞中，所包含的W的數(shù)目為

 

（3）X與氟元素形成的XF₂分子的立體構(gòu)型名稱為

 

（4）XF₂的結(jié)構(gòu)與H₂O的結(jié)構(gòu)相似，但分子的極性很小，試從分子的立體構(gòu)型，原子的電負(fù)性，中心原子孤對電子的角度作出解釋
①電負(fù)性F：4.0   O：3.5  H：2.1   S：2.5   Be：1.5
從電負(fù)性上看，氧與氫的電負(fù)性差值

 

（填＞，＜或=）X與氟的電負(fù)性差
②從中心原子孤對電子的角度看，XF₂分子中心原子有

 

對孤電子對，抵消了F-X鍵中共用電子對偏向

 

原子而產(chǎn)生的極性．

Answer 1

考點：晶胞的計算,元素電離能、電負(fù)性的含義及應(yīng)用,位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應(yīng)用

專題：元素周期律與元素周期表專題,化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：X、Y、Z為三種短周期元素，即在前三周期，X和Y為相鄰周期的元素，Y的質(zhì)子數(shù)比X多5個，則X、Y在第一周期和第二周期或在第二周期和第三周期，如果X、Y在第一周期和第二周期，由于X的最外層電子數(shù)為Y最外層電子數(shù)的2倍，則X最外層只能是2，即為氦元素，Y的質(zhì)子數(shù)比X多5個，即Y為7號氮元素，而此時最外層不能滿足2倍的關(guān)系，故X在第二周期、Y在第三周期，設(shè)Y元素的最外層電子數(shù)為a，則X元素的最外層電子數(shù)為2a，根據(jù)Y的質(zhì)子數(shù)比X多5個，有2+8+a-（2+2a）=5，得a=3，可知X元素為6號元素氧元素、Y為13號元素鋁元素，由X、Y、Z原子序數(shù)之和為32，所以Z為11號元素，即鈉元素；W⁺中所有電子正好充滿K、L、M三個電子層，即為2、8、18結(jié)構(gòu)，所以W核外共有29個電子，即29號元素，銅元素，據(jù)此答題；

解答： 解：X、Y、Z為三種短周期元素，即在前三周期，X和Y為相鄰周期的元素，Y的質(zhì)子數(shù)比X多5個，則X、Y在第一周期和第二周期或在第二周期和第三周期，如果X、Y在第一周期和第二周期，由于X的最外層電子數(shù)為Y最外層電子數(shù)的2倍，則X最外層只能是2，即為氦元素，Y的質(zhì)子數(shù)比X多5個，即Y為7號氮元素，而此時最外層不能滿足2倍的關(guān)系，故X在第二周期、Y在第三周期，設(shè)Y元素的最外層電子數(shù)為a，則X元素的最外層電子數(shù)為2a，根據(jù)Y的質(zhì)子數(shù)比X多5個，有2+8+a-（2+2a）=5，得a=3，可知X元素為6號元素氧元素、Y為13號元素鋁元素，由X、Y、Z原子序數(shù)之和為32，所以Z為11號元素，即鈉元素；W⁺中所有電子正好充滿K、L、M三個電子層，即為2、8、18結(jié)構(gòu)，所以W核外共有29個電子，即29號元素，銅元素，
（1）由上面的分析可知，X為 O，Y為 Al，Z為 Na，W為 Cu；
（2）根據(jù)均攤法可知，在圖中空心球的個數(shù)為1+8×

1

8

=2，實心球的個數(shù)為4，所以空心球和實心球的個數(shù)比為1：2，結(jié)合化學(xué)式Cu₂O可知，圖中的空心球代表Cu⁺離子，其個數(shù)為4，故答案為：4；
（3）在OF₂中，O原子的價層電子對數(shù)為

6+2

2

=4，孤電子對數(shù)為

6-2

2

=2，所以O(shè)F₂的空間構(gòu)型為V形，故答案為：V形；
（4）①氧與氫的電負(fù)性差值=3.5-2.1=1.4，氧與氟的電負(fù)性差值=3.5-4.0=-0.5，所以氧與氫的電負(fù)性差值＞氧與氟的電負(fù)性差，故答案為：＞；
②在OF₂中，O原子的孤電子對數(shù)為

6-2

2

=2，在OF₂中氟的電負(fù)性大于氧，所以共用電子對偏向于氟，故答案為：2、F；

點評：本題主要考查了根據(jù)元素在周期表中的位置及原子結(jié)構(gòu)特點推斷元素種類，并在此基礎(chǔ)上考查分子空間構(gòu)型、晶胞結(jié)構(gòu)、電負(fù)性等知識，中等難度，解題的難點在X、Y元素的確定．