问题 问答题

X、Y、Z、W、Q五种元素原子序数依次增大,X原子核外的L层电子数是K层的两倍,Z原子外围电子排布式为nsnnp2n,W原子核外的M层中只有两对成对电子,Q的核电荷数是Z与W的核电荷数之和.请回答下列问题:

(1)X、W的元素符号依次为______、______;

(2)写出Y2的电子式______;

(3)WZ2与XZ2分子的空间结构分别是______和______,相同条件下两者在水中的溶解度较大的是______(写分子式);

(4)Q在元素周期表______区(填s、p、d、ds、f),其外围电子排布式为______,在形成化合物时它的最高化合价为______.

答案

X、Y、Z、W、Q五种元素原子序数依次增大,X原子核外的L层电子数是K层的两倍,故L层有4个电子,故X为C元素;Z原子外围电子排布式为nsnnp2n,s能级最多容纳2个电子,故Z原子外围电子排布式为2s22p4,故Z为O元素;Y的原子序数介于C、O元素之间,故Y为N元素;W原子核外的M层中只有两对成对电子,则外围电子排布式为3s23p4,故W为S元素;Q的核电荷数是Z与W的核电荷数之和,故Q的核电荷数为8+16=24,为Cr元素.

(1)由上述分析可知,X为C元素,W为S元素.

故答案为:C;S.

(2)Y为N元素,氮气分子中N原子之间形成3对共用电子对,电子式为

故答案为:

(3)WZ2为SO2,杂化轨道数为

6
2
=3,采取sp2杂化,含有1对孤对电子,故空间结构为V形;XZ2为CO2,杂化轨道数为
4
2
=2,采取sp杂化,没有对孤对电子,故空间结构为直线型;SO2是极性分子,CO2是非极性分子,水是极性分子,根据形似相溶原理,SO2在水中的溶解度较大.

故答案为:V形;直线型;SO2

(4)Q的核电荷数为24,是Cr元素,处于周期表第四周期第ⅥB族,在元素周期表d区,其外围电子排布式为 3d54s1,在形成化合物时它的最高化合价为+6价.

故答案为:d;3d54s1;+6.

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