Question

前四周期元素X、Y、Z、W核電荷數(shù)依次增加，核電荷數(shù)之和為56；Y 原子的M層p軌道有3個未成對電子；Z原子的M層p軌道有4個電子；W原子的L層電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為8：1，其d軌道中的電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為5：1．
（1）W原子結構示意圖為

，W³⁺的電子排布式為

1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d³

．
（2）Y可與X形成只含一個中心原子的共價化合物a，其電子式是

；中心原子的雜化方式為

sp³

；a分子的立體構型是

三角錐形

．
（3）Z最高價氧化物的水化物結構式為

，碳元素與Z按1：2的原子個數(shù)比形成的b，寫出一種與b互為等電子體且含有Z原子的微粒的化學式

SCN^-或COS

．
（4）Y與Z比較，電負性較大的

S

，1mol單質(zhì)Y₄與3mol氧氣在一定條件下完全反應生成1mol化合物c，一個c分子中所含有的σ鍵數(shù)目為

12

．

Answer 1

分析：Y 原子的M層p軌道有3個未成對電子，則原子核外電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p³，應為P元素，Z原子的M層p軌道有4個電子，原子核外電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p⁴，應為S元素，W原子的L層電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為8：1，則最外層電子數(shù)為1，其d軌道中的電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為5：1，說明d軌道有5個電子，原子序數(shù)為24，應為Cr元素，核電荷數(shù)之和為56，則X的核電荷數(shù)為56-15-16-24=1，應為H元素，結合對應物質(zhì)的性質(zhì)以及題目要求解答該題．

解答：解：Y 原子的M層p軌道有3個未成對電子，則原子核外電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p³，應為P元素，Z原子的M層p軌道有4個電子，原子核外電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p⁴，應為S元素，W原子的L層電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為8：1，則最外層電子數(shù)為1，其d軌道中的電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為5：1，說明d軌道有5個電子，原子序數(shù)為24，應為Cr元素，核電荷數(shù)之和為56，則X的核電荷數(shù)為56-15-16-24=1，應為H元素，
（1）W為Cr，原子核外有4個電子層，最外層電子數(shù)為1，次外層電子數(shù)為13，原子結構示意圖為，W³⁺的電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d³，故答案為：；1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d³；
（2）Y可與X形成只含一個中心原子的共價化合物a，應為PH₃，電子式為，P形成3個δ鍵，且有1個孤電子對，為sp³雜化，為三角錐形分子，
故答案為：；sp³；三角錐形；
（3）Z為S元素，最高價氧化物的水化物為H₂SO₄，為二元酸，結構式為，碳元素與Z按1：2的原子個數(shù)比形成的b，應為CS₂，含有3個原子，各原子最外層電子數(shù)為16，與b互為等電子體且含有Z原子的微粒的化學式可為SCN^-或COS，故答案為：；SCN^-或COS；
（4）P和S相比較，電負性較大的是S，1mol單質(zhì)Y₄與3mol氧氣在一定條件下完全反應生成1mol化合物c，應為P₄O₆，結構式為，由結構式可知含有12個σ鍵，
故答案為：S；12．

點評：本題考查原子結構與元素周期律知識，為高考常見題型和高頻考點，注意把握原子結構特點，明確元素的種類為解答該題的關鍵，注意物質(zhì)的結構以及電子排布式的書寫方法，難度中等．