Question

【题目】X、Y、Z、W、R五种前四周期元素，原子序数依次增大，其中X原基态时最外层电子数是其内层电子总数的2倍，Z原子基态时s电子数与p电子数相等，Z2-和W+有相同的核外电子排布；R的原子序数为29。回答下列问题：

（1）Y、Z、W三种元素的第一电离能由小到大的顺序为______（用元素符号表示）。

（2）若M分子是Y2Z的等电子体，M的结构式为______, M分子的中心原子的轨道杂化类型为________, 1molM中含有_____molσ键。

（3）Y的简单氢化物极易溶于Z的简单氢化物中，其主要原因是_____________。

（4）基态R+离子的核外电子排布式是__________，R的高价离子与Y的最常见氢化物形成的配离子的化学式为________________。

（5）Z与W形成的化合物W2Z的晶胞如图。其中Z离子的配位数为________,与一个Z离子距离最近的所有W离子为顶点构成的几何体为________结构。若W2Z的晶胞边长为a pm，则该化合物的密度为_______g·cm-3（列出计算式即可，阿伏伽德罗常数用NA表示）。

Answer 1

【答案】 Na<O<N O=C=O或S=C=S sp 2 NH3与H2O都是极性分子，且NH3与H2O分子间能形成氢键 [Ar]3d10 [Cu(NH3)4]2+ 8 立方体

【解析】X原基态时最外层电子数是其内层电子总数的2倍，推出X为C，Z原子基态时s电子数与p电子数相等，应是1s22s22p4，因此推出Z为O，原子序数依次增大，即Y为N，Z2－和W＋有相同的核外电子排布，推出W为Na，R的原子序数为29，则R为Cu，（1）本题考查第一电离能规律，同周期从左向右，第一电离能增大，但IIA>IIIA，VA>VIA，即第一电离能N>O，越容易失电子第一电离能越小，即Na<O，因此大小顺序是Na<O<N；（2）考查等电子体，杂化类型、化学键，Y2Z是N2O，与N2O等电子体的分子式CO2或CS2，其结构式为：O=C=O或S=C=S；CO2或CS2中中心原子为C，有2个σ键，无孤电子对，因此杂化方式sp，成键电子对之间只能形成一个σ键，根据CO2或CS2的结构式，无论1molCO2还是CS2，含有2molσ键；（3）考查分子化合物的溶解性，Y的氢化物是NH3，Z的简单氢化物是H2O，NH3极易溶于水，是因为NH3与H2O形成分子间氢键，且两者属于极性分子，相似相溶；（4）本题考查核外电子排布式，和配合物书写，R＋是Cu＋，Cu的价电子排布式为3d104s1，因此Cu＋的核外电子排布式为：[Ar]3d10 ，R的高价离子与Y的最常见氢化物形成的配离子的化学式为_R的最高价离子是Cu2＋，Y的氢化物是NH3，Cu2＋提供配位键，NH3中N提供孤电子对，形成配位键，即化学式为[Cu(NH3)4]2+；（5）考查配位数、空间构型、晶胞的计算，W2Z是Na2O，白球位于顶点和面心，个数为8×1/8＋6×1/2=4，黑球全部位于晶胞内，个数为8，因此推出白球是O2－，黑球是Na＋，根据晶胞的结构，O2－的配位数为8，与O2－距离最近Na＋构成几何体为立方体，晶胞的质量为4×62/NAg，晶胞的体积(a×10－10)3cm3，根据密度的定义，密度是. g/cm3。