Question

【題目】Y、Z、W、R、M五種元素，位于元素周期表的前四周期，它們的核電荷數(shù)依次增大，有如下信息：

元素	相關(guān)信息
Y	原子核外有6個(gè)不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子
Z	非金屬元素，基態(tài)原子的s軌道的電子總數(shù)與p軌道的電子總數(shù)相同
W	主族元素，與Z原子的價(jià)電子數(shù)相同
R	價(jià)層電子排布式為3d64s2
M	ⅠB族，其單質(zhì)常用作導(dǎo)線

請(qǐng)回答下列問題(Y、Z、W、R、M用所對(duì)應(yīng)的元素符號(hào)表示):

(1)Z、W元素相比，第一電離能較大的是_____________________，M2+的核外電子排布式為________________________。

(2)寫出兩個(gè)與YZ2互為等電子體的化學(xué)式_________________ 。

(3)WZ2分子中W原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)是_____________對(duì)，WZ2的VSEPR 模型名稱為_______________，WZ3氣態(tài)為單分子，該分子中W原子的雜化軌道類型為__________________；WZ3的三聚體環(huán)狀結(jié)構(gòu)如圖所示，該結(jié)構(gòu)中W原子的雜化軌道類型為__________；該結(jié)構(gòu)中W-Z鍵長(zhǎng)有兩類，一類鍵長(zhǎng)約140pm，另一類鍵長(zhǎng)約為160pm，較短的鍵為___________(填圖中字母) ，該分子中含有______個(gè)σ鍵。

Answer 1

【答案】O 1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9 CS2、SCN- 3 平面三角形 sp2 sp3 a 12

【解析】

Y、Z、W、R、M五種元素，位于元素周期表的前四周期，它們的核電荷數(shù)依次增大，Y原子核外有6個(gè)不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子，則Y為C元素；Z為非金屬元素，基態(tài)原子的s軌道的電子總數(shù)與p軌道的電子總數(shù)相同，則Z為O元素；W為主族元素，與Z原子的價(jià)電子數(shù)相同，為S元素；R價(jià)層電子排布式為3d64s2，R原子核外電子數(shù)＝18+6+2＝26，為Fe元素；M為ⅠB族，其單質(zhì)常用作導(dǎo)線，為Cu元素，以此解答該題。

(1)Z為O元素，W為S元素，O、S元素位于同一主族，同一主族元素第一電離能隨著原子序數(shù)增大而減小，所以第一電離能O＞S；Cu為29號(hào)元素，失去2個(gè)電子生成Cu2+，該離子核外有27個(gè)電子，根據(jù)構(gòu)造原理書寫該離子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9；

(2)Y為C元素，Z為O元素，YZ2為CO2，由3個(gè)原子構(gòu)成，價(jià)電子總數(shù)為16，等電子體的化學(xué)式CS2、SCN-；

(3)Z為O元素，W為S元素，WZ2為SO2，分子中S原子的成鍵電子對(duì)數(shù)為2，孤電子對(duì)數(shù)為×(6-2×2)=1，價(jià)層電子對(duì)數(shù)=成鍵電子對(duì)數(shù)+孤電子對(duì)數(shù)=2+1=3對(duì)，且含有一個(gè)孤電子對(duì)，根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論判斷SO2的VSEPR 模型名稱為平面三角形，SO3氣態(tài)為單分子，該分子中S原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)=3+=3，S原子采取sp2雜化；SO3的三聚體環(huán)狀結(jié)構(gòu)如圖所示，該結(jié)構(gòu)中S原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是4，根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論判斷S原子的雜化軌道類型為sp3；SO3的三聚體中每個(gè)S形成S＝O鍵和SO鍵，S＝O鍵長(zhǎng)較短，所以a較短；單鍵都為σ鍵，SO3的三聚體環(huán)狀結(jié)構(gòu)如圖所示，該結(jié)構(gòu)的分子中含有12個(gè)σ鍵。