Question

原子序数小于36的X、Y、Z、W四种元素，原子序数依次增大．其中X元素的一种核素的质量数为12，中子数为6； Y是空气中含量最多的元素；Z的基态原子核外5 个轨道上填充了电子，且有2个未成对电子；W的原子序数为22．
请回答下列问题（答题时用对应元素符号表示）：
（1）XZ₂分子中X原子轨道的杂化类型为

 

，1molXZ₂中含有σ键与π键的数目之比为

 

．
（2）X、Y、Z三种元素的第一电离能由大到小的顺序为

 

．
（3）XH₄与元素Y的一种含氢粒子互为等电子体，元素Y的这种含氢粒子的化学式是

 

． 
（4）W的一种氧化物的晶胞结构如图所示，该氧化物的化学式为

 

．
（5 ）在浓的WCl₃的盐酸溶液中加入乙醚，并通入HCl至饱和，可得到配位数为6、组成为WCl₃?6H₂O的绿色晶体，该晶体中两种配位体的物质的量之比为1：5，则该 配合物的化学式为

 

．

Answer 1

考点：位置结构性质的相互关系应用

专题：元素周期律与元素周期表专题

分析：X元素的一种核素的质量数为12，中子数为6，质子数12-6=6，则X为C元素；
Y是空气中含量最多的元素是N元素；
Z的基态原子核外5个原子轨道上填充了电子，且有2个未成对电子，则Z的核外电子排布式为1s² 2s²2p⁴，为O元素；
W的原子序数为22，是Ti元素，据此解答各小题即可．

解答： 解：X元素的一种核素的质量数为12，中子数为6，质子数12-6=6，则X为C元素；
Y是空气中含量最多的元素是N元素；
Z的基态原子核外5个原子轨道上填充了电子，且有2个未成对电子，则Z的核外电子排布式为1s² 2s²2p⁴，为O元素；
W的原子序数为22，是Ti元素，综上所述：X为碳，Y为氮，Z为氧，W为钛，
（1）CO₂分子的结构简式为O=C=O，空间构型为直线形，C原子轨道的杂化类型为sp杂化，含有2个σ键与2个π键，σ键与π键数目之比为1：1，
故答案为：sp杂化；1：1；
（2）C、N和O处于同一周期，同一周期中，从左到右非金属性增大，第一电离能增大，但是由于N元素的p轨道处于半充满状态，相对稳定，故N的第一电离能大于O，即第一电离能N＞O＞C，故答案为：N＞O＞C；
（3）CH₄（含有10电子）与元素N的一种含氢粒子互为等电子体，元素N的这种含氢粒子的化学式为：NH₄⁺，故答案为：NH₄⁺；
（4）由图可知，晶胞中Ti原子位于体心与顶点上，O原子位于上下两个面上及体内（有2个），故晶胞中Ti元素数目=1+8×

1

8

=2、O原子数目=2+4×

1

2

=4，故答案为：TiO₂；
（5 ）配位数为6、组成为TiCl₃?6H₂O的绿色晶体，该晶体中两种配体的物质的量之比为1：5，而晶体中只含有3个Cl^-，所以配体数目多的是H₂O，H₂O和Cl^-比值为5：1，所以该配离子的化学式为：[TiCl（H₂O）₅]Cl₂?H₂O，故答案为：[TiCl（H₂O）₅]Cl₂?H₂O．

点评：本题物质结构与性质，综合性非常强，涉及元素的推断、第一电离能、杂化轨道与微粒结构、化学键、晶胞计算、配合物等，推断元素是解题关键，难度中等．