Question

【题目】原子序数小于36的X、Y、Z、W四种元素，其中X是宇宙中含量最多的元素，Y原子基态时最外层电子数是其内层电子数的2倍，Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子，W的+1价阳离子的核外有3个电子层且各层均充满。

回答下列问题：

（1）W+的价电子排布式为 。

（2）Y2X2分子中Y原子轨道的杂化类型为 ，1mol Y2X2含有σ键的数目为 。

（3）化合物ZX3的沸点比化合物YX4的高，其主要原因是 。

（4）元素Y的一种氧化物与元素Z的一种氧化物互为等电子体，元素Z的这种氧化物的分子式是 。

（5）元素W的一种氯化物晶体的晶胞结构如图所示，该氯化物的化学式是 ，它可与浓盐酸发生非氧化还原反应，生成配合物H2WCl3，反应的化学方程式为 。在晶胞中最近的2个原子距离是apm，晶胞的密度是_____________g·cm-3(只要求列算式，不必计算出数值，阿伏伽德罗常数为NA)。

Answer 1

【答案】（1）3d10

（2）sp杂化，3NA或3×6.02×1023个(2分)

（3）NH3分子间存在氢键

（4）N2O(2分)

（5）CuCl ，CuCI+2HCI = H2CuCl3 (或CuCl+2HCl = H2[CuCl3]，

【解析】试题分析：原子序数小于36的X、Y、Z、W四种元素，其中X是宇宙中含量最多的元素，则X为H元素；Y原子基态时最外层电子数是其内层电子数的2倍，最外层电子数不超过8，所以内层电子数只能是2，最外层电子数为4，则Y是C元素；Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对电子，则X原子核外电子排布为1s22s22p6，则Z为N元素；W的+1价阳离子的核外有3个电子层且各层均充满，原子核外电子数为2+8+18+1=29，故W为Cu；

（1）Cu+的价电子排布式为：3d10；

（2）C2H2分子结构式为H-C≡C-H，C原子没有孤对电子，形成2个σ键，杂化轨道数目为2，C原子杂化轨道的杂化类型为sp杂化，1mol C2H2含有σ键的数目为3×6.02×1023个；

（3）化合物NH3分子之间形成氢键，而CH4分子不能，故氨气沸点较高；

（4）等电子体含有相同原子数目与价电子总数，元素碳的一种氧化物与元素氮的一种氧化物互为等电子体，为CO2与N2O；

（5）晶胞中黑色球数目为4，白色球数目为8×+6×=4，故该氯化物的化学式是CuCl，它可与浓盐酸发生非氧化还原反应，生成配合物H2CuCl3，反应的化学方程式为：CuCl+2HCl=H2CuCl3，

晶胞中黑色球与周围的4个白色球形成正四面体结构，在晶胞中最近的2个原子距离是apm，则晶胞体对角线长度为4a pm，则晶胞棱长为pm，晶胞质量为4×g，晶胞的密度是4×gg÷(×10-10cm)3=gcm-3。