Question

X、Y、Z、W、N为前四周期的五种元素，分别位于周期表中三个紧邻的周期，且原子序数逐渐增大，X、Y、Z的氢化物都比同族元素氢化物的沸点高。N原子外围未成对电子数是同周期中最多的。W元素的电离能数据见下表(kJ·mol^－1)：

I1	I2	I3	I4	…
496	4562	6912	9540	…

请回答：

（1）W₂Y₂含有的电子式为______________。灼烧W₂Y₂时，火焰呈特殊颜色，请从原理上解释产生该现象的原因：________________________________________。

（2）N元素基态原子的外围电子排布式是：___________________________。

（3）X₃^-的空间构型是_________________，中心原子的杂化方式是__________。

（4）用氢键表示式写出Z的氢化物水溶液中存在的氢键_________________。

Answer

（1） ；加热条件下，低能级电子跃迁到高能级，不稳定，电子由高能级跃迁回低能级，能量以光波形式释放，使火焰呈现特殊颜色。（2）3d54s1（3）直线形，sp（4）F—H···F F—H···O O—H···F O—H···O

【解析】

试题分析：X、Y、Z、W、N为前四周期五种元素，且原子序数逐渐增大，X、Y、Z的氢化物都比同族元素氢化物的沸点高，则X为N、Y为O、Z为F；五元素分别位于周期表中三个紧邻的周期，则W处于第三周期，N处于第四周期，W的第二电离能剧增，说明W最外层电子数为1，则W为Na元素；N原子外围未成对电子数是同周期中最多的，则其外围电子排布为3d54s1，N为Cr元素，据此解答。

（1）W2Y2为Na2O2 过氧化钠的电子式为；灼烧Na2O2时，火焰呈特殊颜色，产生该现象的原因是加热条件下，低能级电子跃迁到高能级，不稳定，电子由高能级跃迁回低能级，能量以光波形式释放，使火焰呈现特殊颜色；
（2）N处于第四周期，原子外围未成对电子数是同周期中最多的，则其外围电子排布为3d54s1。
（3）N3-中心N原子孤电子对数=（5+1-3×2）÷2=0，价层电子对数=2+0=2，其空间构型是直线型，中心N原子的杂化方式是sp杂化。
（4）HF水溶液中HF分子之间、水分子之间、HF与水分子之间都存在氢键，可能存在的氢键有F—H···F F—H···O O—H···F O—H···O。

考点：考查物质的结构，涉及电离能、核外电子排布、电子式、分子结构、杂化轨道、氢键等知识。