Question

已知：X、Y、Z、W都是周期表中前四周期的元素，它們的核電荷數(shù)依次增大．X的簡單陰離子最外層有2個電子，Y原子最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的兩倍，Z的原子序數(shù)是Y的兩倍，在元素周期表中W元素位于第11列．
回答下列問題：
（1）Z原子核外有

 

種不同運動狀態(tài)的電子．
（2）X、Y、Z、W中，在周期表中位于p區(qū)的元素是

 

（填元素符號）．
（3）W原子基態(tài)電子排布式為

 

．
（4）Z以及與Z左右相鄰的兩種元素，這三種元素第一電離能由大到小的順序是

 

（填元素符號，用“＞”表示）．
（5）Y₂X₄分子中，Y原子采取

 

雜化，推算Y₂X₄分子中σ鍵與π鍵數(shù)目之比為

 

．
（6）據(jù)報道，由Y、Z、W三種元素形成的一種晶體具有超導(dǎo)性，其晶體結(jié)構(gòu)如圖．晶體中與每個W原子距離最近的Y原子有

 

個．
（7）直接蒸干WCl₂溶液得不到WCl₂晶體，而是得到黑色固體，請你結(jié)合化學(xué)用語給出簡要解釋

 

．

Answer 1

考點：位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應(yīng)用,晶胞的計算

專題：元素周期律與元素周期表專題,化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：X、Y、Z、W都是周期表中前四周期的元素，它們的核電荷數(shù)依次增大．X的簡單陰離子最外層有2個電子，則X為H元素，Y原子最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的兩倍，Y原子只能有2個電子層，最外層電子數(shù)為4，則Y為C元素；Z的原子序數(shù)是Y的兩倍，其原子序數(shù)為12，則Z為Mg，在元素周期表中W元素位于第11列，則W為Cu元素．

解答： 解：X、Y、Z、W都是周期表中前四周期的元素，它們的核電荷數(shù)依次增大．X的簡單陰離子最外層有2個電子，則X為H元素，Y原子最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的兩倍，Y原子只能有2個電子層，最外層電子數(shù)為4，則Y為C元素；Z的原子序數(shù)是Y的兩倍，其原子序數(shù)為12，則Z為Mg，在元素周期表中W元素位于第11列，則W為Cu元素，
（1）Z為Mg元素，原子核外有12個電子，核外有12種不同運動狀態(tài)的電子，故答案為：12；
（2）H、C、Mg、Cu中，在周期表中位于p區(qū)的元素是C，故答案為：C；
（3）W為Cu，原子核外電子數(shù)為29，根據(jù)能量最低原理與洪特規(guī)則，原子基態(tài)電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹，故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹；
（4）與Mg左右相鄰的兩種元素，為Na、Al，三種元素同周期，隨原子序數(shù)增大元素第一電離能呈增大趨勢，但Mg元素原子3s能級容納2個電子，為全滿穩(wěn)定狀態(tài)，能量較低，較難失去電子，第一電離能高于同周期相鄰元素，故第一電離能Mg＞Al＞Na，
故答案為：Mg＞Al＞Na；
（5）C₂H₄分子中，C原子成3個σ鍵、不含孤對電子，雜化軌道數(shù)目為3，N原子采取sp²雜化，推算C₂H₄分子中有4個C-H、1個C=C雙鍵，雙鍵中含有1個σ鍵、1個π鍵，故C₂H₄分子中σ鍵與π鍵數(shù)目之比=5：1，
故答案為：sp²；1：5；
（6）W原子位于頂角上，晶體中與每個W原子距離最近的Y原子位于體心，每個W原子為8個晶胞共用，故與W原子距離最近的Y原子共用8個，
故答案為：8；
（7）CuCl₂溶液中存在平衡：CuCl₂+2H₂O?Cu（OH）₂+2HCl，加熱蒸發(fā)，HCl揮發(fā)，促進水解徹底進行，得到Cu（OH）₂，Cu（OH）₂受熱分解得到CuO，故得不到CuCl₂晶體，而是得到黑色固體
故答案為：CuCl₂溶液中存在平衡：CuCl₂+2H₂O?Cu（OH）₂+2HCl，加熱蒸發(fā)，HCl揮發(fā)，促進水解徹底進行，得到Cu（OH）₂，Cu（OH）₂受熱分解得到CuO．

點評：本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，涉及核外電子排布、電離能、雜化軌道、化學(xué)鍵、晶胞結(jié)構(gòu)、鹽類水解等，題目比較綜合，側(cè)重對基礎(chǔ)知識的鞏固運用，推斷元素是解題關(guān)鍵，難度中等．