Question

（15分）X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中常见的元素，其相关信息如下表：

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的基态原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_________________。

（2）X、Y、Z三种元素第一电离能从大到小的顺序是____________。（填化学式）

（3）Y的氢化物分子的空间构型是_______________；该氢化物分子中Y原子轨道的杂化类型是___________。

（4）X的气态氢化物 和Y的气态氢化物中沸点高的是      ，（填化学式）其主要原因是                          。

（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　　　，每个Ba²⁺与　　个O^2-配位。

 

Answer 1

【答案】

（1）3d¹⁰4s¹ （2分）  （2）N> O> C  （2分）

（3）三角锥形   sp³ 杂化 （每空2分）

（4） NH₃  （1分）     NH₃分子存在氢键（2分）

（5）PbBaO₃     共12个（每空2分）

【解析】根据元素的结构及性质可知，X、Y、Z、W分别是C、N、O、Cu。

（1）根据构造原理可知，基态铜原子的价电子排布式是3d¹⁰4s¹。

（2）非金属性越强，第一电离能越大。但由于氮原子的2p轨道电子处于半充满状态，稳定性强，所以第一电离能大于氧元素的，即顺序是N> O> C。

（3）根据价层电子对互斥理论可知，氨气中氮原子含有的孤对电子对数是（5－1×3）÷2＝1，所以氨气是三角锥形结构，氮原子采用的是sp3杂化。

（4）由于NH₃分子存在氢键，所以沸点高于甲烷的。

（5）每个晶胞含有Pb⁴⁺：8×=1个，Ba²⁺：1个，O^2-：12×=3个，故化学式为：PbBaO₃。Ba²⁺处于晶胞中心，只有1个，O^2-处于晶胞棱边中心，共12个，故每个Ba²⁺与12个O^2-配位。