现有A.X.Y.Z.W五种元素.它们的原子序数依次增大．A原子的核外总数与其周期数相同,X基态原子的L电子层中有3个未成对电子,Y基态原子的2p轨道上有一个电子的自旋方向与2p轨道上其他电子的自旋方向相反,Z基态原子的3p轨道上得到两个电子后不能再容纳外来电子,W基态原子的最外层电子数为1.其余各电子层均充电子层均充满电子．请回答下列问题:(1)这五种元素中.电负性最� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

13．

现有A、X、Y、Z、W五种元素，它们的原子序数依次增大．A原子的核外总数与其周期数相同；X基态原子的L电子层中有3个未成对电子；Y基态原子的2p轨道上有一个电子的自旋方向与2p轨道上其他电子的自旋方向相反；Z基态原子的3p轨道上得到两个电子后不能再容纳外来电子；W基态原子的最外层电子数为1，其余各电子层均充电子层均充满电子．请回答下列问题：
（1）这五种元素中，电负性最大的元素基态原子的电子排布式是1s²2s²2p⁴，W位于周期表的ds（填“s”或“p”或“ds”区）．
（2）已知X₂Y分子中Y原子只与一个X原子相连，请根据等电子原理，写出X₂Y的电子式：

，其中心原子的杂化轨道类型是sp，1molX₂Y含有的π键数目为2N_A．
（3）W可以形成配合物．A、X、Y、Z、W五种元素形成的一种1：1型离子化合物中，阴离子呈正四面体结构，该阴离子的化学式为SO₄^2-，；其阳离子呈轴向狭长的八面体结构（如图1），该阳离子的化学式为[Cu（NH₃）₄（H₂O）₂]²⁺；该化合物加热时首先失去的组分是H₂O，判断理由是H₂O和Cu²⁺的配位键比NH₃与Cu²⁺的弱．
（4）W、X形成某种化合物的晶胞结构为如图2所示的立方晶胞（其中X显-3价），则其化学式为Cu₃N．
设阿伏加德列常数为N_A，距离最近的两个W的核间距为a cm，则该晶体的密度为$\frac{103\sqrt{2}}{2{a}^{3}{N}_{A}}$g•cm^-3．（用含a和N_A的代数式表示）

分析 A、X、Y、Z、W五种元素，它们的原子序数依次增大．A原子的核外总数与其周期数相同，则A为H元素；X基态原子的L电子层中有3个未成对电子，价电子排布式为2s²2p³，则X为N元素；Y基态原子的2p轨道上有一个电子的自旋方向与2p轨道上其他电子的自旋方向相反，价电子排布式为2s²2p⁴，则Y为O元素；Z基态原子的3p轨道上得到两个电子后不能再容纳外来电子，价电子排布式为3s²3p⁴，则Z为S元素；W基态原子的最外层电子数为1，其余各电子层均充电子层均充满电子，原子序数大于硫，处于第四周期，核外电子数为2+8+18+1=19，则W为Cu．
（1）非金属性越强电负性越大，这五种元素中电负性最大的元素为O元素；W为Cu元素，位于周期表中第四周期IB族；
（2）已知N₂O分子中O原子只与一个N原子相连，N₂O与CO₂互为等电子体，二者结构形式；
（3）这5种元素形成的一种1：1型离子化合物中，阴离子呈四面体结构，说明该阴离子价层电子对个数是4且不含孤电子对；
阳离子呈轴向狭长的八面体结构（如图所示），中心离子为Cu²⁺，配位数是6，在八面体上下顶点上分子含有两个共价键且含有两个孤电子对，为H₂O分子，有2个，正方形平面上四个顶点上分子含有3个共价键且含有一个孤电子对，所以为NH₃分子，有4个；
电负性越大，对孤对电子吸引越强，与铜离子形成的配位键越弱；
（4）利用均摊法计算晶胞中N原子、Cu原子数目，进而确定化学式，距离最近的两个Cu原子的核间距为a cm，则晶胞棱长为$\frac{\sqrt{2}}{2}$acm×2=$\sqrt{2}$acm，结合晶胞中含有原子数目表示出晶胞质量，再根据ρ=$\frac{m}{V}$计算晶胞密度．

解答解：A、X、Y、Z、W五种元素，它们的原子序数依次增大．A原子的核外总数与其周期数相同，则A为H元素；X基态原子的L电子层中有3个未成对电子，价电子排布式为2s²2p³，则X为N元素；Y基态原子的2p轨道上有一个电子的自旋方向与2p轨道上其他电子的自旋方向相反，价电子排布式为2s²2p⁴，则Y为O元素；Z基态原子的3p轨道上得到两个电子后不能再容纳外来电子，价电子排布式为3s²3p⁴，则Z为S元素；W基态原子的最外层电子数为1，其余各电子层均充电子层均充满电子，原子序数大于硫，处于第四周期，核外电子数为2+8+18+1=19，则W为Cu．
（1）这五种元素中，电负性最大的元素为O元素，基态原子的电子排布式是1s²2s²2p⁴，W为Cu元素，位于周期表中第四周期IB族，属于ds区，
故答案为：1s²2s²2p⁴；ds；
（2）已知N₂O分子中O原子只与一个N原子相连，N₂O与CO₂互为等电子体，二者结构形式，则N₂O的电子式：，其中心原子的杂化轨道类型是sp杂化，1molN₂O含有的π键数目为2N_A，
故答案为：；sp；2N_A；
（3）H、N、O、S、Cu五种元素形成的一种1：1型离子化合物中，阴离子呈正四面体结构，该阴离子的化学式为SO₄^2-，
阳离子呈轴向狭长的八面体结构（如图所示），中心离子为Cu²⁺，配位数是6，在八面体上下顶点上分子含有两个共价键且含有两个孤电子对，为H₂O分子，有2个，正方形平面上四个顶点上分子含有3个共价键且含有一个孤电子对，所以为NH₃分子，有4个，阳离子化学式为[Cu（NH₃）₄（H₂O）₂]²⁺，
氧原子对孤对电子吸引更强，则H₂O和Cu²⁺的配位键比NH₃与Cu²⁺的弱，所以该化合物加热时首先失去的组分是H₂O，
故答案为：SO₄^2-；[Cu（NH₃）₄（H₂O）₂]²⁺；H₂O；H₂O和Cu²⁺的配位键比NH₃与Cu²⁺的弱；
（4）晶胞中N原子数目为8×$\frac{1}{8}$=1，Cu原子数目为12×$\frac{1}{4}$=3，则其化学式为Cu₃N，阿伏伽德罗常数为N_A，晶胞质量为$\frac{64×3+14}{{N}_{A}}$g，距离最近的两个Cu原子的核间距为a cm，则晶胞棱长为$\frac{\sqrt{2}}{2}$acm×2=$\sqrt{2}$acm，则该化合物的晶胞密度为：$\frac{64×3+14}{{N}_{A}}$g÷（$\sqrt{2}$acm）³=$\frac{103\sqrt{2}}{2{a}^{3}{N}_{A}}$g/cm³，
故答案为：Cu₃N；$\frac{103\sqrt{2}}{2{a}^{3}{N}_{A}}$．