Question

【化学--选修物质结构与性质】
X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中常见的元素，其相关信息如表：

元素	相关信息
X	X原子基态时最外层电子数是其内层电子数的2倍
Y	Y原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子
Z	Z的基态电子最外层电子排布式为：nsnnpn+2
W	W的原子序数为29

（1）基态W原子的价电子排布式是

3d¹⁰4s¹

．
（2）X、Y、Z三种元素第一电离能从大到小的顺序是

N＞O＞C

．（填化学式）
（3）Y的氢化物分子的空间构型是

三角锥形

；该氢化物分子中Y原子轨道的杂化类型是

sp³杂化

．
（4）X的气态氢化物 和Y的气态氢化物中沸点高的是

NH₃

，（填化学式）其主要原因是

NH₃分子存在氢键

．
（5）铅、钡、氧形成的某化合物的晶胞结构是：Pb⁴⁺处于立方晶胞顶点，Ba²⁺处于晶胞中心，O^2-处于晶胞棱边中心，该化合物化学式为

PbBaO₃

，每个Ba²⁺与

12

个O^2-配位．

Answer 1

分析：X原子基态时最外层电子数是其内层电子数的2倍，应为C元素，Y原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子，应为N元素，Z的基态电子最外层电子排布式为：nsⁿnpⁿ⁺²，n=2，最外层电子排布式为：2s²2p⁴，应为O元素，W的原子序数为29，为Cu元素，结合元素对应的单质、化合物的性质以及元素周期律的递变规律解答该题．

解答：解：（1）W为Cu元素，核外电子排布为[Ar]3d¹⁰4s¹，则价电子排布式是3d¹⁰4s¹，故答案为：3d¹⁰4s¹；
（2）由于N元素2p轨道为半充满状态，较稳定，则N的第一电离能大于O，除此之外，同周期元素从左到右元素的第一电离能逐渐增大，则有N＞O＞C，故答案为：N＞O＞C；
（3）Y为N元素，对应的氢化物含有3个σ键和1个孤电子对，为三角锥型结构，价层电子对数为4，sp³杂化，
故答案为：三角锥形；sp³杂化；
（4）N元素的非金属性较强，形成的化合物含有氢键，沸点较高，
故答案为：NH₃；NH₃分子存在氢键；
（5）Pb⁴⁺处于立方晶胞顶点，则晶胞中平均含有8×

1

8

=1个Pb⁴⁺，Ba²⁺处于晶胞中心，晶胞中含有1个Ba²⁺，O^2-处于晶胞棱边中心，则晶胞含有O^2-的个数为12×

1

4

=3，所以化学式为PbBaO₃，Ba²⁺处于晶胞中心，O^2-处于晶胞棱边中心，每个晶胞有12个棱，则每个Ba²⁺与12个O^2-配位，
故答案为：PbBaO₃；12．

点评：本题考查原子结构与元素周期律知识，题目难度中等，本题考查较多较为综合，注意晶胞的计算，为该题的难点．