Question

【題目】X、Y、Z、W、R五種前四周期元素，原子序數(shù)依次增大，其中X原基態(tài)時最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子總數(shù)的2倍，Z原子基態(tài)時s電子數(shù)與p電子數(shù)相等，Z2-和W+有相同的核外電子排布；R的原子序數(shù)為29。回答下列問題：

（1）Y、Z、W三種元素的第一電離能由小到大的順序?yàn)?/span>______（用元素符號表示）。

（2）若M分子是Y2Z的等電子體，M的結(jié)構(gòu)式為______, M分子的中心原子的軌道雜化類型為________, 1molM中含有_____molσ鍵。

（3）Y的簡單氫化物極易溶于Z的簡單氫化物中，其主要原因是_____________。

（4）基態(tài)R+離子的核外電子排布式是__________，R的高價離子與Y的最常見氫化物形成的配離子的化學(xué)式為________________。

（5）Z與W形成的化合物W2Z的晶胞如圖。其中Z離子的配位數(shù)為________,與一個Z離子距離最近的所有W離子為頂點(diǎn)構(gòu)成的幾何體為________結(jié)構(gòu)。若W2Z的晶胞邊長為a pm，則該化合物的密度為_______g·cm-3（列出計算式即可，阿伏伽德羅常數(shù)用NA表示）。

Answer 1

【答案】 Na<O<N O=C=O或S=C=S sp 2 NH3與H2O都是極性分子，且NH3與H2O分子間能形成氫鍵 [Ar]3d10 [Cu(NH3)4]2+ 8 立方體

【解析】X原基態(tài)時最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子總數(shù)的2倍，推出X為C，Z原子基態(tài)時s電子數(shù)與p電子數(shù)相等，應(yīng)是1s22s22p4，因此推出Z為O，原子序數(shù)依次增大，即Y為N，Z2－和W＋有相同的核外電子排布，推出W為Na，R的原子序數(shù)為29，則R為Cu，（1）本題考查第一電離能規(guī)律，同周期從左向右，第一電離能增大，但IIA>IIIA，VA>VIA，即第一電離能N>O，越容易失電子第一電離能越小，即Na<O，因此大小順序是Na<O<N；（2）考查等電子體，雜化類型、化學(xué)鍵，Y2Z是N2O，與N2O等電子體的分子式CO2或CS2，其結(jié)構(gòu)式為：O=C=O或S=C=S；CO2或CS2中中心原子為C，有2個σ鍵，無孤電子對，因此雜化方式sp，成鍵電子對之間只能形成一個σ鍵，根據(jù)CO2或CS2的結(jié)構(gòu)式，無論1molCO2還是CS2，含有2molσ鍵；（3）考查分子化合物的溶解性，Y的氫化物是NH3，Z的簡單氫化物是H2O，NH3極易溶于水，是因?yàn)?/span>NH3與H2O形成分子間氫鍵，且兩者屬于極性分子，相似相溶；（4）本題考查核外電子排布式，和配合物書寫，R＋是Cu＋，Cu的價電子排布式為3d104s1，因此Cu＋的核外電子排布式為：[Ar]3d10 ，R的高價離子與Y的最常見氫化物形成的配離子的化學(xué)式為_R的最高價離子是Cu2＋，Y的氫化物是NH3，Cu2＋提供配位鍵，NH3中N提供孤電子對，形成配位鍵，即化學(xué)式為[Cu(NH3)4]2+；（5）考查配位數(shù)、空間構(gòu)型、晶胞的計算，W2Z是Na2O，白球位于頂點(diǎn)和面心，個數(shù)為8×1/8＋6×1/2=4，黑球全部位于晶胞內(nèi)，個數(shù)為8，因此推出白球是O2－，黑球是Na＋，根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)，O2－的配位數(shù)為8，與O2－距離最近Na＋構(gòu)成幾何體為立方體，晶胞的質(zhì)量為4×62/NAg，晶胞的體積(a×10－10)3cm3，根據(jù)密度的定義，密度是. g/cm3。