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57．Y原子的L层p轨道中有2个电子，Z的原子核外有三个未成对电子，W与Y原子的价电子数相同，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．

（1）U2+的外围电子排布式为________．

（2）X、Y、Z 可以形成化学式为XYZ的分子．该分子中各原子均达到稀有气体稳定结构，则该分子中Y采取的杂化轨道类型为__________．

（3）比较Y和W的第一电离能，较大的是__________（填元素符号）．

（4）X与Z形成的最简单化合物Q的分子构型为__________；

（5）U+与Z3﹣形成的晶胞结构如图所示，阴、阳离子间的核间距为acm．与同一个Z3﹣相连的U+有________个，该晶体的密度为__________ g·cm﹣3．（设NA表示阿伏加德罗常数）

Answer 1

【答案】 3d9 sp C 三角锥形 6 或

【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57，Y原子的L层p轨道中有2个电子，则Y为C元素；Z的原子核外有三个未成对电子，Z原子序数大于Y，W与Y原子的价电子数相同，W原子序数大于Z，所以W是Si元素、Z为N元素；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，则U为Cu元素，根据核电荷数知，X是H元素；

(1)U2+为Cu2+，其3d能级上9个电子为其外围电子，据此书写其外围电子排布式为3d9；
(2)H、C、N可以形成化学式为HCN的分子．该分子中各原子均达到稀有气体稳定结构，则该分子中C原子价层电子对个数是2且不含孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断C原子采取的杂化方式为sp；
(3)Y是C、W是Si元素，二者处于同一主族，同一主族元素第一电离能随着原子序数增大而减小，所以第一电离能较大的是C；
(4)H与N形成的最简单化合物NH3的分子构型为三角锥形；

(5)Cu+与N3-形成的晶胞结构如图所示，则晶胞边长为2acm，该晶胞中灰色球个数=8×=1、黑色球个数=12×=3，根据化合价知，灰色球表示氮离子、黑色球表示亚铜离子，与同一个N3-相连的Cu+有6个，该晶体的密度==gcm-3=gcm-3。