题目内容
【题目】X、Y、Z、W、Q五种元素，原子序数均小于36，它们的核电荷数依次增加，且核外电子数之和为54。X的激发态原子电子排布式为
，Y原子的基态原子
能级上有两个未成对电子，在同周期中Z的基态原子中未成对电子数最多，W的电离能如下表所示，基态Q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）基态Q原子价电子排布式为_____。
（2）X、Y、Z、Q电负性由大到小排序为___（写元素符号）
（3）X与Z形成的化合物
，Z原子采取的杂化轨道类型为___，Z的最高价氧化物的水化物的正盐的阴离子的空间构型为____；
（4）W的氯化物和
的氧化物中，熔点较高的是____（填化学式），原因是_____。
（5）由X、Y组成的一种微粒结构如图
，请写出该微粒的化学式：_____。
（6）图（a）是
的拉维斯结构，以金刚石方式堆积，半数的四面体空隙中，填入以四面体方式排列的Q。图（b）是沿立方格子对角面取得的截图。设阿伏加德罗常数的值为
，则的密度是_____
（列出计算表达式）。
【答案】
平面三角形 
和都为离子晶体，
和
半径小，电荷数大，因此晶体的晶格能大，熔点高 
【解析】
Y原子的基态原子2p上有两个未成对电子，则Y可能是C，也可能是O，根据W的电离能，推出W最外层只有1个电子，属于IA族，因为原子序数依次增大，因此Z位于第二周期，Z是同周期中未成对电子数最多，即Z为N，Y为C，基态Q原子的d轨道处于全充满状态，K层电子数为2，最外层电子数为1，即该元素为Cu，五种元素核外电子数之和为54，则X为H，据此分析；
（1）根据上述分析，Q为Cu，位于第四周期IB族，价电子包括最外层电子和次外层的d能级上的电子，即价电子排布式为3d104s1；
答案为3d104s1；
（2）一般非金属性越强，电负性越大，因此顺序是N>C>H>Cu；
答案为N>C>H>Cu；
（3）该化合物为N2H4，N2H4的电子式为
，因此N的杂化类型为sp3，Z的最高价氧化物的水化物的正盐的阴离子是NO3－，其中N有3个σ键，孤电子对数为
=0，价层电子对数为3，即NO3－空间构型为平面三角形；
答案为sp3；平面三角形；
（4）W的氯化物是NaCl，Mg的氧化物是MgO，两者都属于离子化合物，离子晶体的熔点与晶格能有关，离子半径越大、所带电荷数越大，晶格能越高，熔点越高，Mg2＋、O2－的半径分别小于Na＋、Cl－，且Mg2＋、O2－所带电荷数大于Na＋、Cl－，MgO晶格能大于NaCl，即MgO的熔点高于NaCl；
答案为MgO；NaCl、MgO都为离子晶体，Mg2＋和O2－半径小，电荷数大，因此MgO晶体的晶格能大，熔点高；
（5）C、H组成一种微粒，结合该微粒的球棍模型，C的半径大于H，即该微粒的化学式为CH3-；
答案为CH3-；
（6）MgQ2的化学式为MgCu2，根据晶胞的结构，Mg位于8个顶点、6个面心上，在晶胞内部有4个Mg原子，Mg原子个数为
=8，则Cu的个数为16个，晶胞的质量为
g，晶胞的体积为(a×10-10)3cm3，根据密度的定义得出晶胞的密度是
g/cm3；
答案为。
