Question

【題目】短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序數依次增大。已知：X的最外層電子數是次外層的2倍，在地殼中Z的含量最大，W是短周期元素中原子半徑最大的主族元素，Q的最外層比次外層少2個電子。請回答下列問題：

（1）X的價層電子排布式是___，Q的原子結構示意圖是____。

（2）Y、Z兩種元素中，第一電離能較大的是（填元素符號）_____，原因是______。

（3）Z、W、Q三種元素的簡單離子的半徑從小到大排列的是________。

（4）關于Y、Z、Q三種元素的下列有關說法，正確有是_______；

A.Y的軌道表示式是：

B.Z、Q兩種元素的簡單氫化物的穩定性較強的是Z

C. Z、Q兩種元素簡單氫化物的沸點較高的是Q

D.Y常見單質中σ鍵與π鍵的數目之比是1：2

（5）Q與Z形成的化合物QZ2，中心原子Q的雜化類型是_____，QZ2易溶于水的原因是________。

Answer 1

【答案】2s22p2 N N原子的2p軌道為半充滿結構，能量低穩定 r(Na+)＜r(O2-) ＜r(S2-) BD sp2雜化 SO2是極性分子，H2O是極性溶劑，相似相溶；SO2與H2O反應生成易溶于水的H2SO3

【解析】

X的最外層電子數是次外層的2倍，則次外層只能是K層，容納2個電子，最外層是L層，有4個電子，X為C元素。地殼中Z的含量最大，則Z為O元素，X、Y、Z原子序數依次增大，則Y為N元素。W是短周期元素中原子半徑最大的主族元素，W為Na。Q的最外層比次外層少2個電子，Q的次外層為L層，有8個電子，Q的最外層為M層，有6個電子，Q為S元素。

(1)X為C元素，核外電子排布為1s22s22p2，價層電子排布式為2s22p2；Q為S元素，16號元素，原子結構示意圖為；

(2)Y為N元素，Z為O元素，第一電離能大的是N元素，原因是N原子的2p軌道為半充滿結構，能量低穩定；

(3)Z、W、Q形成的離子分別為O2－、Na＋、S2－。O2－和Na＋具有相同的核外電子排布，核電荷數越大，半徑越小，則有r(Na+ )＜r(O2-)。O和S同主族，同主族元素形成的簡單離子半徑從上到小依次增大，有r(O2-) ＜r(S2-)，則排序為r(Na+ )＜r(O2-) ＜r(S2-)；

(4)Y為N，Z為O，Q為S ；

A．Y的2p軌道上有3個電子，根據洪特原則，電子排布在能量相同的各個軌道時，電子總是盡可能分占不同的原子軌道，且自旋狀態相同，2p軌道上的3個電子，應該分別在3個不同的軌道；A項錯誤；

B．O的氫化物H2O的穩定性比S的氫化物H2S的穩定性強，因為O非金屬性比S的強；B項正確；

C．O的氫化物H2O的沸點比S的氫化物H2S的沸點高，原因是水分子間存在氫鍵；C項錯誤；

D．Y的單質為N2，N和N原子之間有3對共用電子對，其中σ鍵有1個，π鍵有2個，比例為1:2，D項正確；

本題答案選BD；

(5)QZ2為SO2，中心原子S的價電子有6個，配位原子O不提供電子，對于SO2，VP=BP+LP=2+=3，中心S原子為sp2雜化；根據相似相溶的原理，SO2易溶于水是由于SO2是極性分子，H2O是極性溶劑，相似相溶；另外SO2與H2O反應生成易溶于水的H2SO3。