Question

4．原子序数依次增大的X、Y、Z、W是周期表中前30号元素，X、Y同周期，已知X的 最外层电子数是其内层电子数的2倍；X与Y形成的常见化合物之一常被用于高炉炼铁； Z与X同主族，其单质在同周期元素形成的单质中熔点最高；W原子M能级层为全充满 状态，且核外的未成对电子只有一个．请回答下列问题：
（1）从电负性角度分析，X、Y、Z三种元素的非金属性由强到弱的顺序为O＞C＞Si（填元素符号）
（2）+1价气态基态阳离子再失去一个电子形成+2价气态基态阳离子所需要的能量称为 第二电离能I₂，依次还有I₃，I₄，I₅，推测Z元素的电离能突增最早应出现在第五电离能．
（3）X的某类氢化物中X原子的杂化方式为SP²，则相对分子质量最小的该类氢化物中X原子间存在cd   a．离子键      b．配位键     c．δ键         d．π键
（4）W的价电子排布图为；W单质晶体中微粒堆积方式为面心立方堆积，若W单质晶体中一个晶胞的边长为a cm，则W单质晶体的密度为$\frac{256}{{a}^{3}{N}_{A}}$g/cm³（写出含a的表 达式，用N_A表示阿伏加德罗常数的值）g．cm^-3．

Answer 1

分析 X的最外层电子数是其内层电子数的2倍，则X为碳元素，X与Y形成的常见化合物之一常被用于高炉炼铁，且X、Y同周期，所以Y为氧元素，Z与X同主族，其单质在同周期元素中形成的单质中熔点最高，则Z为硅元素，W原子M能层为全充满状态，且核外的未成对电子只有一个，原子序数小于30，所以W为铜元素，据此答题．

解答 解：X的最外层电子数是其内层电子数的2倍，则X为碳元素，X与Y形成的常见化合物之一常被用于高炉炼铁，且X、Y同周期，所以Y为氧元素，Z与X同主族，其单质在同周期元素中形成的单质中熔点最高，则Z为硅元素，W原子M能层为全充满状态，且核外的未成对电子只有一个，原子序数小于30，所以W为铜元素，
（1）X、Y、Z分别为C、O、Si，根据元素周期律，同主族从上到下，元素的电负性逐渐减弱，原子半径增大，同周期从左到右，元素的电负性逐渐增大，故三种元素的电负性由大到小的顺序为O＞C＞Si，所以三种元素的非金属活泼性由强到弱的顺序为O＞C＞Si，
故答案为：O＞C＞Si；
（2）Z为硅元素，最外层有4个电子，所以电离能突增应出现在失去第5个电子时，即第五电离能，
故答案为：五；
（3）C的氢化物中C原子的杂化方式为sp²，所以碳原子周围有一个双键，则相对分子质量最小的为乙烯，乙烯分子中有δ键和π键，
故答案为：cd；
（4）W为铜元素，它的价电子排布图为；如图丙为铜型晶体的堆积方式，为面心立方堆积，在铜晶胞中，铜原子数为$8×\frac{1}{8}+6×\frac{1}{2}$=4，若铜晶体中一个晶胞的边长为a cm，则铜晶体的密度为$\frac{\frac{64×4}{{N}_{A}}}{{a}^{3}}$g/cm³=$\frac{256}{{a}^{3}{N}_{A}}$g/cm³，
故答案为：；$\frac{256}{{a}^{3}{N}_{A}}$g/cm³．

点评 本题主要考查了元素周期律、键的极性、电离能、电子排布图、晶胞的计算等知识点，中等难度，解题的关键在于元素的推断．