Question

（1）已知X、Y、Z为第三周期元素，其原子的第一至第四电离能如下表：

电离能/kJ•mol^﹣1    I₁    I₂    I₃    I₄

X    578    1 817    2 745    11 578

Y    738    1 451    7 733    10 540

Z    496    4 562    6 912    9 543

则X、Y、Z的电负性从大到小的顺序为      （用元素符号表示），元素Y的第一电离能大于X的第一电离能原因是      ．

（2）A、B、C、D是周期表中前10号元素，它们的原子半径依次减小．D能分别与A、B、C形成XYn型的电子总数相等的分子M、N、W，且在M、N、W分子中，A、B、C 三原子都采取sp³杂化．

①A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为      （用元素符号表示）．

②M是含有      键（填“极性”或“非极性”）的      分子（填“极性”或“非极性”）．

③N是一种易液化的气体，请简述其易液化的原因      ．

④W分子的VSEPR模型的空间构型为      ，W分子的空间构型为      ．

⑤AB^﹣离子中和B₂分子的π键数目比为      ．

（3）E、F、G三元素的原子序数依次增大，三原子的核外的最外层电子排布均为4s¹．

①F元素在其化合物中最高化合价为      ．

②G²⁺离子的核外电子排布式为      ，G²⁺和N分子形成的配离子的结构式为      ．

Answer

（1）Al＞Mg＞Na；因为元素Mg价电子排布式为3s2完全充满状态，比Al稳定；

（2）①C＜O＜N；

②极性；非极性；

③氨分子间存在氢键，因而易液化；

④四面体型；V形；

⑤1：1；

（3）①+6；

②1s22s22p63s23p63d9；．

【解析】

试题分析：（1）X、Y、Z为第三周期元素，X的I4电离能突然增大，说明最外层有3个电子，则X应为Al，Y的I3电离能突然增大，说明最外层有2个电子，则Y应为Mg，Z的I2电离能突然增大，说明最外层有1个电子，则Z应为Na，同周期元素从左到右元素的电负性逐渐增强，Mg价电子排布式为3s2完全充满状态，比Al稳定，所以Mg的第一电离能大于Al；

（2）A、B、C、D是周期表中前10号元素，它们的原子半径依次减小．D能分别与A、B、C形成XYn型电子总数相等的分子M、N、W，且在M、N、W分子中，A、B、C 三原子都采取sp3杂化，则A、B、C、D分别为碳、氮、氧、氢，M为CH4、N为NH3、W为H2O．

①同周期随原子序数增大，第一电离能呈增大趋势，N元素2p能级为半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素；

②同种元素之间形成非极性共价键，不同元素之间形成极性共价键，甲烷分子为正四面体构型，分子中正负电荷重心重合；

③氨分子间存在氢键；

④W为H2O，计算O原子价层电子对数、孤电子对数，确定VSEPR模型的空间构型、分子的空间构型；

⑤CN﹣离子中和N2分子中含有三键，三键有2个π键；

（3）E、F、G三元素的原子序数依次增大，三原子的核外的最外层电子排布均为4s1，则E为K、F为Cr、G为Cu．

【解析】
（1）X、Y、Z为第三周期元素，X的I4电离能突然增大，说明最外层有3个电子，则X应为Al，Y的I3电离能突然增大，说明最外层有2个电子，则Y应为Mg，Z的I2电离能突然增大，说明最外层有1个电子，则Z应为Na，

同周期元素从左到右电负性逐渐增强，则X、Y、Z的电负性从大到小的顺序为Al＞Mg＞Na，因为元素Mg价电子排布式为3s2完全充满状态，比Al稳定，所以Mg的第一电离能大于Al，

故答案为：Al＞Mg＞Na；因为元素Mg价电子排布式为3s2完全充满状态，比Al稳定；

（2）A、B、C、D是周期表中前10号元素，它们的原子半径依次减小．D能分别与A、B、C形成XYn型电子总数相等的分子M、N、W，且在M、N、W分子中，A、B、C 三原子都采取sp3杂化，则A、B、C、D分别为碳、氮、氧、氢，M为CH4、N为NH3、W为H2O．

①同周期随原子序数增大，第一电离能呈增大趋势，N元素2p能级为半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，故第一电离能：C＜O＜N，故答案为：C＜O＜N；

②M为甲烷，甲烷含有C﹣H极性共价键，分子构型为正四面体，分子中正负电荷重心重合，属于非极性分子，故答案为：极性；非极性；

③N为氨，因为氨分子间存在氢键，因而易液化，故答案为：氨分子间存在氢键，因而易液化；

④W为H2O，中心原子氧原子含有孤对电子为=2、价层电子对数为4，故水分子的VSEPR模型的空间构型为四面体，水分子的空间构型为V形，故答案为：四面体型；V形；

⑤CN﹣离子和N2分子中均含有三键，π键数目比为2：2=1：1，故答案为：1：1；

（3）E、F、G三元素的原子序数依次增大，三原子的核外的最外层电子排布均为4s1，则E为K、F为Cr、G为Cu．

①铬元素的价电子排布式为3d54s1，故其化合物中最高化合价为+6价，故答案为：+6；

②Cu2+离子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d9，Cu2+和NH3分子形成的配离子为[Cu（NH3）4]2+，其结构式为，

故答案为：1s22s22p63s23p63d9；．