Question

周期表前四周期的元素X、Y、Z、W，原子序数依次增大，X原子核外有6种不同运动状态的电子；Y原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子；Z有多种氧化物，其中一种红棕色氧化物可作涂料；W位于第四周期，其原子最外层只有1个电子，且内层都处于全充满状态。回答下列问题：

（1）X位于周期表的第__________________周期，第__________________族。

（2）元素的第一电离能：X__________________Y(填“＞”或“＜”，下同)；原子半径：X__________________Y。

（3）Y的最高价氧化物对应水化物中酸根离子的空间构型__________________(用文字描述)。

（4）Z³⁺基态核外电子排布式为__________________，用硫氰化钾溶液检验Z³⁺的离子方程式为__________________。

Answer

二 IVA ＜ ＞ 平面三角形 1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5 Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3

【解析】

周期表前四周期的元素X、Y、Z、W，原子序数依次增大，X原子核外有6种不同运动状态的电子，X为C元素；Y原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子，Y为N元素；Z有多种氧化物，其中一种红棕色氧化物可作涂料，涂料的为Fe2O3，Z为Fe元素；W位于第四周期，其原子最外层只有1个电子，且内层都处于全充满状态1s22s22p63s23p63d104s1，即为Cu元素；所以前四周期的元素 X、Y、Z、W分别为：C、N、Fe、Cu。

（1）X为碳元素，位于周期表的第二周期第ⅣA族；故答案为：二；ⅣA；

（2）同一周期元素的第一电离能随原子序数的增大而增大，但第ⅡA大于ⅢA，第ⅤA大于ⅥA，所以C小于N元素的第一电离能；同周期原子半径从左向右逐渐减小，所以原子半径：C＞N；故答案为：＜；＞；

（3）根据价层电子对数推出空间结构，N的最高价氧化物对应水化物中酸根离子即NO3－的空间构型：3+=3，价层电子对数为3，孤电子对数为0，所以是平面三角形；故答案为：平面三角形；

（4）Fe基态核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2；失去3个电子后，得出Fe3＋的电子排布式为：1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5；用硫氰化钾溶液检验Z3+生成血红色的络合物，离子方程式为Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3；故答案为：1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5；Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3。