Question

【题目】周期表中前四周期元素R、W、X、Y、Z的原子序数依次递增。R基态原子中，电子占据的最高能层符号为L，最高能级上只有两个自旋方向相同的电子。工业上通过分离液态空气获得X单质。Y原子的最外层电子数与电子层数之积等于R、W、X三种元素的原子序数之和。Z基态原子的最外能层只有一个电子，其他能层均己充满电子。请回答下列问题：

（1） Z2+基态核外电子排布式为______________。

（2） YX4-的空间构型是______________，与YX4-互为等电子体的一种分子为_____________(填化学式)；HYX4酸性比HYX2强，其原因是_____________。

（3）结构简式为RX (W2H3)2的化合物中R原子的杂化轨道类型为_____________；lmo1RX (W2H3) 2分子中含有σ键数目为_____________。

（4）往Z的硫酸盐溶液中通入过量的WH3，可生成[Z(WH3)4]SO4，下列说法正确的是_____________。

A. [Z(WH3)4]SO4中所含的化学键有离子键、极性键和配位键

B.在[Z(WH3)4]2+中Z2+给出孤对电子，NH3提供空轨道

C.在[Z(WH3)4]SO4组成元素中第一电离能最大的是氧元素

（5）某Y与Z形成的化合物的晶胞如图所示(黑点代表Z原子)。

①该晶体的化学式为_____________

②已知Z和Y的电负性分别为1.9和3.0，则Y与L形成的化合物属于_____________(填“离子”、“共价”)化合物。

③已知该晶体的密度为ρg.cm-3，阿伏加德罗常数为NA，则该晶体中Z原子和Y原子之间的最短距离为_____________pm(只写计算式)。

Answer 1

【答案】（1）[Ar]3d9（2）正四面体；CCl4等；HClO4有3个非羟基氧，而HClO2有1个非羟基氧；

（3）sp2；11NA（4）A（5）①CuCl；②共价；③

【解析】

试题分析：周期表中前四周期元素R、W、X、Y、Z的原子序数依次递增。R基态原子中，电子占据的最高能层符号为L，最高能级上只有两个自旋方向相同的电子，R为C元素。工业上通过分离液态空气获得X单质，X为O元素，则W为N元素。Y原子的最外层电子数与电子层数之积等于R、W、X三种元素的原子序数之和，则Y为Cl元素。Z基态原子的最外能层只有一个电子，其他能层均己充满电子，Z为Cu元素。

（1） Z为Cu元素。铜为29号元素，Z2+基态核外电子排布式为[Ar]3d9，故答案为：[Ar]3d9；

（2） YX4-为ClO4-，其中Cl的孤电子对数目为（7+1-4×2）=0，连接的原子数目为4，采取sp3杂化，空间构型是正四面体；与YX4-互为等电子体的分子有CCl4；HClO4有3个非羟基氧，而HClO2有1个非羟基氧，使得HClO4酸性比HClO2强，故答案为：正四面体；CCl4等；HClO4有3个非羟基氧，而HClO2有1个非羟基氧；

（3）结构简式为CO (N2H3)2的结构为，其中C原子上连接有3个原子，没有孤电子对，采取sp2杂化，lmo1 CO (N2H3)2分子中含有σ键数目为11NA，故答案为：sp2；11NA

（4）往硫酸铜溶液中通入过量的NH3，可生成[Cu(NH3)4]SO4，A. [Cu(NH3)4]SO4属于离子化合物，所含的化学键有离子键、硫酸根离子和氨分子中存在极性键和铜离子和N原子间存在配位键，故A正确；B.在[Cu(NH3)4]2+中Cu2+提供空轨道给出孤对电子，NH3给出孤对电子，故B错误；C.在[Cu(NH3)4]SO4组成元素中第一电离能最大的是氮元素，因为氮的2p为半充满结构，故C错误；故选A；

（5）①该晶体中Cu原子数目为4，Cl原子数目为8×+6×=4，故化学式为CuCl，故答案为：CuCl；

②已知Z和Y的电负性分别为1.9和3.0，电负性的差值为1.1＜1.8，则Y与L形成的化合物属于共价化合物，故答案为：共价；

③已知该晶体的密度为ρg.cm-3，阿伏加德罗常数为NA，则该晶胞的边长为cm，该晶体中Cu原子和Cl原子之间的最短距离为体对角线的，即cm，故答案为：。