Question

19．元素X位于第四周期，其基態(tài)原子的內層軌道全部排滿電子，且最外層電子數(shù)為2．元素Y基態(tài)原子的3p軌道上有4個電子．元素Z的原子最外層電子數(shù)是其內層的3倍．元素Q在第二周期且p軌道半充滿．
（1）Y、Z、Q三種原子的第一電離能的由大到小的關系N＞O＞S．
（2）在Y的氫化物（H₂Y）分子中，Y原子軌道的雜化類型是sp³．
（3）Z的氫化物（H₂Z）在乙醇中的溶解度大于H₂Y，其原因是水分子與乙醇分子之間形成氫鍵．
（4）Y與Z可形成YZ₄^2-，YZ₄^2-的空間構型為正四面體（用文字描述）．
（5）X的氯化物與氨水反應可形成配合物[X（NH₃）₄]Cl₂，1mol該配合物中含有σ鍵的數(shù)目為16N_A．1mol該配合物與足量的AgNO₃反應產(chǎn)生沉淀的物質的量為2mol．

Answer 1

分析 元素X 位于第四周期，其基態(tài)原子的內層軌道全部排滿電子，則內層電子數(shù)=2+8+18=28，且最外層電子數(shù)為2，所以該原子有30個電子，為Zn元素；元素Y基態(tài)原子的3p軌道上有4個電子，則Y是S元素；元素Z的原子最外層電子數(shù)是其內層的3倍，元素最外層電子數(shù)小于或等于8，所以Z是O元素，元素Q在第二周期且p軌道半充滿，為N元素，以此解答該題．

解答 解：元素X 位于第四周期，其基態(tài)原子的內層軌道全部排滿電子，則內層電子數(shù)=2+8+18=28，且最外層電子數(shù)為2，所以該原子有30個電子，為Zn元素；元素Y基態(tài)原子的3p軌道上有4個電子，則Y是S元素；元素Z的原子最外層電子數(shù)是其內層的3倍，元素最外層電子數(shù)小于或等于8，所以Z是O元素，元素Q在第二周期且p軌道半充滿，為N元素，
（1）同主族元素從到下，第一電離能逐漸減小，則S＜O，N原子最外層為半充滿狀態(tài)，電離能N＞O，則為N＞O＞S，故答案為：N＞O＞S；
（2）H₂S分子中，S原子的價層電子數(shù)=$\frac{6+2}{2}$=4，所以S原子的軌道的雜化類型是sp³雜化，
故答案為：sp³；
（3）H₂O在乙醇中的溶解度大于H₂S，其原因是水分子與乙醇分子之間形成氫鍵，
故答案為：水分子與乙醇分子之間形成氫鍵；
（4）SO₄^2-中S原子的價層電子數(shù)=4+$\frac{1}{2}$（6+2-4×2）=4，且沒有孤電子對，所以是正四面體結構，
故答案為：正四面體；
（5）鋅的氯化物與氨水反應可形成配合物[Zn（NH₃）₄]Cl₂，在該化合物中，鋅離子與氨分子之間形成4個配位鍵，每個氨分子內部有三個共價鍵，所以1mol該配合物中含有σ鍵的數(shù)目為16N_A，[Zn（NH₃）₄]Cl₂中氯離子為外界離子，1mol配合物可電離出2mol氯離子，則1mol該配合物與足量的AgNO₃反應產(chǎn)生沉淀的物質的量為2mol，
故答案為：16N_A；2mol．

點評 本題原子結構與元素周期率，為高考常見題型，側重于學生的分析能力和計算能力的考查，主要考查了原子雜化方式、氫鍵、分子或離子的空間構型、配合物、等知識點，中等難度，元素推斷是解題的關鍵．