Question

4．原子序数依次增大的X、Y、Z、W四种元素，X、Z基态原子的2p原子轨道上均有2个未成对电子，W基态原子的除第四层只有1个电子外，其余内层均为全满结构．
（1）W基态原子的核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹．元素X、Y、Z的电负性由大到小的顺序为O＞N＞C（填元素符号）．
（2）与XYZ^-互为等电子体的一种分子为CO₂（填化学式）．
（3）1mol H₂XZ₃分子中含有σ键的数目为5 mol．
（4）YH₃极易溶于水的主要原因是NH₃能与水形成氢键．
（5）Y与W形成晶体的晶胞如图所示，该晶体的化学式为Cu₃N．

Answer 1

分析 原子序数依次增大的X、Y、Z、W四种元素，X、Z基态原子的2p原子轨道上均有2个未成对电子，核外电子排布式分别为1s²2s²2p²、1s²2s²2p⁴，则X为C元素、Z为O元素；Y的原子序数介于碳、氧之间，故Y为N元素；W基态原子的除第四层只有1个电子外，其余内层均为全满结构，原子核外电子数为2+8+18+1=29，故W为Cu．

解答 解：原子序数依次增大的X、Y、Z、W四种元素，X、Z基态原子的2p原子轨道上均有2个未成对电子，核外电子排布式分别为1s²2s²2p²、1s²2s²2p⁴，则X为C元素、Z为O元素；Y的原子序数介于碳、氧之间，故Y为N元素；W基态原子的除第四层只有1个电子外，其余内层均为全满结构，原子核外电子数为2+8+18+1=29，故W为Cu．
（1）W原子核外电子数为29，基态原子的核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹，同周期主族元素自左而右电负性增强，故元素X、Y、Z的电负性由大到小的顺序为O＞N＞C，
故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹；O＞N＞C；
（2）原子总数相等、价电子总数相等的微粒核外等电子体，与CNO^-互为等电子体的一种分子为CO₂、N₂O等，
故答案为：CO₂；
（3）H₂CO₃分子结构式为，1mol H₂CO₃分子中含有σ键的数目为5mol，
故答案为：5 mol；
（4）NH₃极易溶于水的主要原因是：NH₃能与水形成氢键，
故答案为：NH₃能与水形成氢键；
（5）晶胞中Cu原子数目为12×$\frac{1}{4}$=3，N原子数目为8×$\frac{1}{8}$=1，故该晶体的化学式为Cu₃N，
故答案为：Cu₃N．

点评 本题是对物质结构与性质的考查，涉及核外电子排布、电负性、等电子体、化学键、氢键、晶胞计算等，注意氢键对物质性质的影响，掌握均摊法进行晶胞有关计算．