Question

【题目】X、Y、Z、W、U五种元素，均位于周期表的前四周期，它们的核电荷数依次增加，且核电荷数之和为54。X的激发态原子电子排布式为2p1,Y原子的基态原子有3个不同的能级，且各能级中电子数相等，Z的基态原子中有3个未成对电子，W的电离能如下表所示，U原子的K层电子数与最外层电子数之比为2:1，其d轨道处于全充满状态。

元素	第一电离能	第二电离能	第三电离能
W	495.8	4562	6910.3

（1）U原子电子排布式为_______________。

（2）X与Z 形成的化合物Z2X4，Z原子采取的杂化轨道类型为_______,Y的最高价氧化物的水化物的正盐的阴离子的空间构型为_______；

（3）W的氯化物和Mg的氯化物中，熔点较高的是________（填化学式），原因是_______。

（4）I4O9由一种阳离子和一种阴离子按物质的量比1:3构成，阴离子的空间构型为三角锥形，中心原子杂化类型为sp3杂化，写出I4O9的电离方程式______。

（5）Nb（黑球）和I（白球）能形成一种线性的无机高分子化合物，其结构是许多八面体通过棱边而联结起来的长链，如下图所示。则该化合物中Nb和I的原子个数比为______。

Answer 1

【答案】 1s22s22p63s23p63d104s1 sp3 平面三角形 MgCl2 NaCl和MgCl2都为离子晶体，Mg2+半径小，电荷数大，因此MgCl2晶体的晶格能大，熔点高 I4O9=I3++3IO3- 1：4

【解析】X、Y、Z、W、U五种元素，均位于周期表的前四周期，它们的核电荷数依次增加，且核电荷数之和为54。X的激发态原子电子排布式为2p1,X是H；Y原子的基态原子有3个不同的能级，且各能级中电子数相等，Y是C；Z的基态原子中有3个未成对电子，Z是N；W的第二电离能远大于第一电离能，所以W是第ⅠA元素，W是Na，U原子的K层电子数与最外层电子数之比为2:1，其d轨道处于全充满状态，所以U是铜。则

（1）铜的原子序数是29，原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1。（2）X与Z形成的化合物N2H4的分子中N原子的价层电子对数是4，含有一对孤对电子，则N原子采取的杂化轨道类型为sp3；C的最高价氧化物的水化物的正盐的阴离子CO32－中C原子的价层电子对数是3，不存在孤对电子，其空间构型为平面三角形；（3）由于NaCl和MgCl2都为离子晶体，Mg2+半径小，电荷数大，因此MgCl2晶体的晶格能大，熔点高；（4）I4O9由一种阳离子和一种阴离子按物质的量比1:3构成，阴离子的空间构型为三角锥形，中心原子杂化类型为sp3杂化，所以阴离子是IO3-，则阳离子是I3+，因此I4O9的电离方程式为I4O9=I3++3IO3-。（5）根据晶胞结构可知一个正八面体中含有1个Nb，I原子个数是2+4×1/2＝4，所以该化合物中Nb和I的原子个数比为1：4。