Question

【題目】[化學——選修3:物質結構與性質]X、Y、Z、W是前四周期中常見的四種元素。X的基態(tài)原子核外電子共占據5個原子軌道,其中能量最高的能級上的電子有3種運動狀態(tài);Y能形成最強的無機含氧酸,Z的單質是前36號元素中最活潑的金屬單質,W的一種核素的質量數是56,中子數是30。

（1）W的穩(wěn)定價態(tài)離子的核外電子排布式為_________,Y、Z、W電負性由大到小的順序為___________(填元素符號)。

（2）X與同周期相鄰的另外兩種元素相比其第一電離能最大,原因是_____________________X和與X同族的另外兩種前四周期元素的簡單氫化物的沸點由低到高的順序為_______________,試解釋其原因__________________

（3）XY3的中心原子軌道雜化類型為_________

（4）已知WY3的沸點為319 ℃,熔點為306 ℃,則WY3的晶體類型為____________Z的重要化合物Z2O2中存在的化學鍵類型有_______________

A．離子鍵 B．極性共價鍵 C．非極性共價鍵 D．π 鍵

（5）若Z的晶胞為,Z離子的半徑為d cm,則Z單質的密度為_______。

Answer 1

【答案】（1）1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5 Cl>Fe>K

（2）碳元素的非金屬性比氮的弱,第一電離能最小,氮元素因其2p能級處于半充滿狀態(tài),故其第一電離能比氧元素的大 PH3<AsH3<NH3 NH3能形成分子間氫鍵導致沸點升高,PH3、AsH3均不能形成分子間氫鍵,又PH3的相對分子質量較AsH3小,其分子間作用力較小,沸點較低(其他合理說法也對)

（3）sp3（1分）（4）分子晶體（1分）ac（1分）（5）g·cm-3

【解析】

試題分析：X、Y、Z、W是前四周期中常見的四種元素。X的基態(tài)原子核外電子共占據5個原子軌道，其中能量最高的能級上的電子有3種運動狀態(tài)，則X的電子排布式為1s22s22p3，即X是N；Y能形成最強的無機含氧酸，所以Y是Cl；Z的單質是前36號元素中最活潑的金屬單質，則Z是K；W的一種核素的質量數是56，中子數是30，則質子數＝56－30＝26，即為Fe。

（1）鐵的穩(wěn)定價態(tài)離子是鐵離子，其核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5；非金屬性越強，電負性越大，則Y、Z、W電負性由大到小的順序為Cl>Fe>K。

（2）碳元素的非金屬性比氮的弱，第一電離能最小，氮元素因其2p能級處于半充滿狀態(tài)，故其第一電離能比氧元素的大；由于NH3能形成分子間氫鍵導致沸點升高，PH3、AsH3均不能形成分子間氫鍵，又PH3的相對分子質量較AsH3小，其分子間作用力較小，沸點較低，因此簡單氫化物的沸點由低到高的順序為PH3<AsH3<NH3。

（3）NCl3的中心原子N原子的價層電子對數＝，所以軌道雜化類型為sp3。

（4）已知FeCl3的沸點為319 ℃，熔點為306 ℃，這說明氯化鐵的晶體類型為分子晶體；K的重要化合物K2O2中存在的化學鍵類型有離子鍵和非極性鍵，答案選ac。

（5）根據鉀的晶胞可知晶胞中含有8×1/8+1＝2個鉀原子，鉀離子的半徑為dcm，則晶胞的邊長是，所以Z單質的密度為＝g·cm-3。