题目内容
【题目】W、X、Y、Z为元素周期表中前四周期元素,且原子序数依次增大.W的基态原子中占据哑铃形原子轨道的电子数为3,
与
具有相同的电子层结构;W与X的最外层电子数之和等于Y的最外层电子数;Z元素位于元素周期表的第11列.请回答:
(1)Z的基态原子M层的电子排布式为____________________.
(2)W的简单氢化物分子中W原子的__________轨道与氢原子的__________轨道重叠形成
键.(填轨道名称)
(3)比较Y的含氧酸的酸性:
__________
(填“>”或“<”),原因为___________________.
(4)关于Z的化合物
(EDTA的结构简式如下图)的说法正确的是_____选项字母).
![]()
A.
中所含的化学键有离子键、共价键、配位键和氢键
B.EDTA中碳原子的杂化轨道类型为
、![]()
C.
的组成元素的第一电离能顺序为![]()
D.
与
互为等电子体,空间构型均为正四面体形
(5)某离子型氢化物
的晶胞结构如图所示:
![]()
①
的配位数为__________________.
②
是一种储氢材料,遇水会缓慢反应,该反应的化学方程式为____________.
③若该晶胞的密度为
,则晶胞的体积为______________
.
【答案】3s23p63d10 sp3 s > HClO2和HClO可分别表示为(HO)ClO和(HO)Cl,HClO中的Cl为+1价,而HClO2中的Cl为+3价,正电性更高,导致Cl—O—H中O的电子更向Cl偏移,更易电离出H+ BD 3 MgH2+2H2O=Mg(OH)2+2H2↑
【解析】
W、X、Y、Z为元素周期表中前四周期原子序数依次增大的元素,W的基态原子中占据哑铃形原子轨道的电子数为3,则W为N元素;X2+与W3-具有相同的电子层结构,这两种离子核外有10个电子,则X为Mg元素;Z元素位于元素周期表的第11列,则Z为Cu元素;Y原子序数小于29,W与X的最外层电子数之和等于Y的最外层电子数,则Y为Cl元素,据此分析。
(1)Z为Cu元素,基态原子M层的电子排布式为3s23p63d10;
(2)W的简单氢化物为NH3,氨气分子中,原子间形成σ键时,发生重叠的原子轨道分别为sp3杂化轨道和s轨道;
(3)同一种元素的含氧酸中,含有非羟基氧原子个数越多,其酸性越强,HYO2中非羟基O原子个数是1、HYO中没有非羟基氧原子,所以酸性HYO2>HYO,故答案为>;HClO2和HClO可分别表示为(HO)ClO和(HO)Cl,HClO中的Cl为+1价,而HClO2中的Cl为+3价,正电性更高,导致Cl—O—H中O的电子更向Cl偏移,更易电离出H+;
(4)A.[Z(EDTA)]SO4中所含的化学键有离子键、共价键和配位键,不存在氢键,选项A错误;
B.EDTA中碳原子有2种杂化轨道类型,其中羧基中为sp2、亚甲基中为sp3,选项B正确;
C.N原子的2p为半充满结构,第一电离能最大,选项C错误;
D.[Z(EDTA)]SO4的外界离子是硫酸根离子,S的价层电子对数为4+
(6+2-4×2)=4,空间构型为正四面体,选项D正确;
故选BD;
(5)①离子型氢化物MgH2的晶胞中,每个氢离子连接晶胞中体心上的镁离子和一个顶点上的镁离子,共3个镁离子,所以阴离子的配位数为3;
②MgH2遇水会缓慢反应放出氢气,反应的化学方程式为:MgH2+2H2O=Mg(OH)2+2H2↑;
③Mg位于顶点和体心,数目为8×
+1=2,H位于面心,数目为:8×
=4,则晶胞质量为
g,晶胞体积为:
cm3=
nm3。