已知 X、Y、Z、Q、R、E六种元素中,原子序数X<Y<Z<Q<R<E,其结构或性质信息如下表。
元素 | 结构或性质信息 |
X | 原子的L层上s电子数等于p电子数。 |
Y | 原子核外的L层有3个未成对电子。 |
Z | 在元素周期表的各元素中电负性仅小于氟。 |
Q | 单质常温、常压下是气体,原子的M层上有1个未成对的p电子。 |
R | 核电荷数是Y与Q的核电荷数之和 |
E | 原子序数比R大3 |
请根据信息回答有关问题:
(1)元素Y的原子核外共有 种不同运动状态的电子,有 种不同能级的电子。
(2)X、Y、Z三种元素的电负性由高到低的排列次序依次为(写元素符号) 。
(3)X、Z、Q元素均表现最低化合价时的三种氢化物中,沸点由高到低的排列次序依次为(写化学式) 。
(4)R的最高化合价为 。R的一种配合物的化学式为RCl3·6H2O。已知0.01 molRCl3·6H2O在水溶液中用过量硝酸银溶液处理,产生0.02 mol AgCl沉淀。此配合物最可能是 。
A.[R(H2O)6]Cl3 B.[R(H2O)5Cl]Cl2·H2O
C.[R(H2O)4Cl2]Cl·2H2O D.[R(H2O)3Cl3]·3H2O
(5)元素E能形成八面体构型的配合物离子[E (YH3) x Q 2]+,则中心离子为(写化学式) ,配位体为(写化学式) ,x 的值为 。
(6)Y的最低价氢化物与Z的一种氢化物反应,生成的两种产物均不污染环境,其反应的化学方程式为 。
【答案】(20分,每空2分)
(1)7;3;
(2)O>N>C;
(3)H2O>HCl>CH4;
(4)+6;B;
(5)Co3+;NH3和Cl—;4;
(6)2NH3 + 3H2O2 = N2 + 6H2O;
【解析】
试题分析:X元素原子原子的L层上s电子数等于p电子数,核外电子排布为1s22s22p2,则X为C元素;Y元素原子核外的L层有3个未成对电子,核外电子排布为1s22s22p3,则Y为N元素;Z元素在元素周期表的各元素中电负性仅小于氟,则Z为O元素;Q元素单质常温、常压下是气体,原子的M层上有1个未成对的p电子,原子核外电子排布为1s22s22p63s23p5,则Q为Cl;R核电荷数是Y与Q的核电荷数之和,其核电荷数=7+17=24,则R为Cr;E原子序数比R大3,则其原子序数为27,故E为Co。
(1)Y元素原子核外的L层有3个未成对电子,核外电子排布为1s22s22p3,原子核外共有7种不同运动状态的电子,有3种不同能级的电子,故答案为:7;3;
(2)C、N、O同周期,随原子序数增大,元素的电负性增大,故电负性O>N>C,故答案为:O>N>C;
(3)X、Z、Q元素均表现最低化合价时的三种氢化物分别为CH4、H2O、HCl中,水分子之间存在氢键,常温下为液态,另外两种为气体,故沸点最高的是H2O,CH4、HCl中HCl相对分子质量较大,分子间作用力更强,故HCl的沸点高于甲烷,则沸点:H2O>HCl>CH4,故答案为:H2O>HCl>CH4;
(4)R为Cr元素,价电子排布为3d54s1,最高正化合价为+6,0.01molRCl3•6H2O在水溶液中用过量硝酸银溶液处理,产生0.02molAgCl沉淀,氯化铬(CrCl3•6H2O)和氯化银的物质的量之比是1:2,根据氯离子守恒知,则CrCl3•6H2O化学式中含有2个氯离子为外界离子,剩余的1个氯离子是配原子,所以氯化铬(CrCl3•6H2O)的化学式可能为[Cr(H2O)5Cl]Cl2•H2O,故答案为:+6;B;
(5)元素E能形成八面体构型的配合物离子[Co(NH3)xCl2]+,则配离子中Co元素表现+3价,故则中心离子为Co3+,配体为NH3和Cl-,钴离子配位数为6,x的值为4,故答案为:Co3+;NH3和Cl-;4;
(6)Y的最低价氢化物为NH3,与Z的一种氢化物反应,生成的两种产物均不污染环境,则Z的氢化物为H2O2,反应生成氮气与水,其反应的化学方程式为:2NH3+3H2O2═N2+6H2O,故答案为:2NH3+3H2O2═N2+6H2O。
【考点定位】考查位置结构性质的相互关系应用
【名师点晴】本题考查结构性质位置关系应用,涉及核外电子排布、电负性、配合物、元素化合物性质等。解答此类试题明确元素种类是关键,要熟悉常见的元素推断的描述性用语,如:X原子最外层电子数是次外层电子数的n倍,一般认为n≥1,此时次外层只能为K层,X的核外电子排布为2,2n,即X的原子序数为2+2n。如:最外层电子数是次外层电子数2倍的元素有:C;最外层电子数是次外层电子数3倍的元素有:O;再如,X的阳离子和Y的阴离子具有相同的电子层结构,常见的离子的电子层结构一般有两种(2,8和2,8,8)。满足2,8的阳离子有Na+、Mg2+、Al3+,阴离子有N3−、O2−、F−;满足2,8,8的阳离子有K+、Ca2+,阴离子有P3−、S2−、Cl−;阳离子在阴离子的下一周期,等等。