Question

有U、V、W、X、Y、Z六种前四周期元素，原子序数依次增大，其相关信息如下表：

元素编号	相关信息比
U	所处的周期数、族序数分别与其原子序数相等
V	基态时,电子分布在三个能级上，且各能级中电子数相等
W	基态时, 2p 轨道处于半充满状态
X	自然界中含量最多
Y	是第四周期元素中未成对电子数最多的元素

请回答下列问题：

(1)W、X、V第一电离能由大到小顺序：________________________（用元素符号表示）

(2)V的最高价氧化物对应含氧酸中，酸根的立体构型为：_________，中心原子的杂化方式为：_______________；

(3)Y的基态原子的价电子排布图为____________________________；

(4)乙和丙分别是V和X的氢化物，这两种氢化物分子中都含有10个电子。两者沸点的关系为乙______丙（填“>”或“<”），原因是__________________________________________；

(5)V与W原子结合形成的V₃W₄晶体，其硬度比金刚石大，则V₃W₄晶体中属于____________晶体

Answer

N>O>C 平面三角形 sp2 < 水分子间形成氢键 原子

【解析】

U所处的周期数、族序数分别与其原子序数相等，故U为氢；

V基态时，电子分布在三个能级上，且各能级中电子数相等，则核外电子排布为1s22s22p2，则V为碳元素；

W基态时，2p 轨道处于半充满状态，核外电子排布为1s22s22p3，则W为氮元素；

X自然界中含量最多，故X为氧元素；

Y是第四周期元素中未成对电子数最多的元素，故Y为铬元素；

（1）三种元素处于同一周期，N的2p能级处于半充满状态，第一电离能最大，W、X、V第一电离能由大到小顺序：N>O>C（用元素符号表示）,故答案为：N>O>C；

（2）V为碳元素，V的最高价氧化物对应含氧酸中，C原子的价电子对=3+ =3，酸根的立体构型为：平面三角形，中心原子的杂化方式为：碳原子采取sp2杂化；故答案为：平面三角形；sp2；

（3）铬为24号元素，基态原子的核外电子排布式为[Ar]3d54s1，Y的基态原子的价电子排布图为，故答案为：；

（4）乙和丙分别是V和X的氢化物，这两种氢化物分子中都含有10个电子，乙和丙分别是CH4、H2O。两者沸点的关系为乙<丙（填“>”或“<”），水分子间形成氢键，增大分子间作用力，故答案为：<；水分子间形成氢键；

（5）V与W原子结合形成的V3W4晶体，化学式C3N4，其硬度比金刚石大，符合原子晶体的特征，则V3W4晶体中属于原子晶体，故答案为：原子。