Question

W、X、Y、Z 四种元素原子序数依次减小。已知W的原子序数为29；X原子p轨道共有11个电子；Y是第三周期主族元素，其部分电离能数据如下表；Z原子价电子排布式为nsⁿnpⁿ。请回答下列问题：

电离能/kJ·mol^－^1	I1	I2	I3	I4	I5
Y	584	1823	2751	11584	14837

(1)W基态原子的电子排布式为________。

(2)电负性：X________Y(填“>”、“=”或“<”)。

(3)R是与X同主族的短周期元素。R的氢化物沸点比X的氢化物高，原因是________。

(4)Z₂X₄中，Z原子采用________杂化，每个分子中含有________个σ键，________个π键。

(5)已知W²⁺能与氨分子形成配离子[W(NH₃)₄]²⁺，该配离子中存在的化学键有________。(填标号)

A.金属键     B.离子键    C.共价键     D.配位键

Answer

1s22s22p63s23p63d104s1 > HF分子间形成氢键，而HCl分子间只有范德华力 sp2 5 1 CD

【解析】

W、X、Y、Z四种元素原子序数依次减小，W的原子序数为29，所以W是Cu元素；X原子p轨道共有11个电子，第二周期的p轨道含6的电子，第三周期的p轨道含有5的电子，则X是Cl元素；Y是第三周期主族元素，第一、二、三电离能较小，第四电离能较大，所以其化合价为+3价，Y为Al元素；Z原子价电子排布式为nsnnpn，s能级上最多排2个电子，所以其价电子排布为2s22p2，故Z为C元素，据此分析解答。

根据上述分析可知W是Cu，X是Cl，Y是Al，Z是C元素。

(1)原子序数为29的元素是铜，其核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s1；

(2)X是Cl，Y是Al，它们属于同一周期的元素，且氯元素的原子序数大于铝元素的原子序数，同一周期中，元素的电负性随着原子序数的增大而增大，所以电负性X>Y；

(3)R是与X同主族的短周期元素，X是Cl，所以R是F，R的氢化物HF沸点比X的氢化物HCl沸点更高，是由于HF分子之间存在氢键，而HCl分子之间没有氢键只有范德华力，氢键的存在导致其沸点升高；

(4)Z为C，X为Cl元素，则Z2X4为C2Cl4，分子中存在1个碳碳双键和5个C-Cl单键，单键都是σ键，1个碳碳双键中含有一个σ键和一个π键，每个C原子形成了3个σ键，所以C原子采取sp2杂化，分子中含有5个σ键、1个π键；

(5)W为Cu元素，配离子[Cu(NH3)4]2+中存在的键有：铜离子和氮原子之间存在配位键，氮原子和氢原子间存在共价键，故合理选项是CD。