Question

四种元素X、Y、Z、W位于元素周期表的前四周期，已知它们的核电荷数依次增加，且核电荷数之和为51；Y原子的L层p轨道中有2个电子；Z与Y原子的价层电子数相同；W原子的L层电子数与最外层电子数之比为4∶1，其d轨道中的电子数与最外层电子数之比为5∶1。

(1)Y、Z可分别与X形成只含一个中心原子的共价化合物a、b，它们的分子式分别是________、________；杂化轨道分别是________、________；a分子的立体结构是________。

(2)Y的最高价氧化物和Z的最高价氧化物的晶体类型分别是________晶体、________晶体。

(3)Y与Z比较，电负性较大的是________，W^2＋离子的核外电子排布式是________。

Answer

CH4 SiH4 sp3 sp3 正四面体 分子 原子 Y 1s22s22p63s23p63d10

【解析】

四种元素X、Y、Z、W位于元素周期表的前四周期，已知它们的核电荷数依次增加， Y原子的L层p轨道中有2个电子，则Y为C，Z与Y原子的价层电子数相同，则Z为Si，W原子的L层电子数与最外层电子数之比为4∶1，最外层为2个电子，其d轨道中的电子数与最外层电子数之比为5∶1，d轨道为10个电子，则W为Zn，四种元素核电荷数之和为51，则X为H。

(1)Y、Z可分别与X形成只含一个中心原子的共价化合物a、b，它们的分子式分别是CH4、SiH4；CH4价层电子对数为，杂化方式为sp3，立体结构是正四面体形，SiH4价层电子对数为，杂化方式为sp3；故答案为：CH4；SiH4；sp3；sp3；正四面体形。

(2)Y的最高价氧化物为CO2，晶体类型为分子晶体，Z的最高价氧化物为SiO2，晶体类型为原子晶体；故答案为：分子；原子。

(3)Y(C)与Z(Si)比较，同主族电负性逐渐减小，因此电负性较大的是C，Zn基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2，Zn2+离子的核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d10；故答案为：Y；1s22s22p63s23p63d10。