Question

X、Y、Z、W、Q五种元素其核电荷数依次增大．X原子只有1个s电子，Y、Z、W属于同周期，Y原子L层中s电子和p电子数目相同，Z原子p轨道为半充满，W原子第一电离能比Z原子的小，Q原子内层均饱和，N层上只有两个电子．
（1）Q²⁺离子的核外电子排布式为

 

．
（2）XYZ分子中Y原子轨道的杂化类型为

 

，1mol XYZ分子中含有σ键的数目为

 

．
（3）写出YZW^-离子的两种等电子体的化学式：

 

．
（4）QW的熔点比Q的硫化物的熔点高，其原因是

 

．
（5）Q晶体属于六方堆积，其晶胞结构如图，则P点原子被

 

个晶胞所共用．

Answer 1

考点：晶胞的计算,原子核外电子排布,共价键的形成及共价键的主要类型,原子轨道杂化方式及杂化类型判断

专题：原子组成与结构专题,化学键与晶体结构

分析：X、Y、Z、W、Q五种元素其核电荷数依次增大．X原子只有1个s电子，所以X为氢元素，Y原子L层中s电子和p电子数目相同，所以Y的核外电子排布式为：1s²2s²2p²，所以Y元素为碳元素，Y、Z同周期，Z原子p轨道为半充满，所以Z为氮元素，Y、Z、W属于同周期，且原子序数依次增大，W原子第一电离能比Z原子的小，所以W为氧元素，Q原子内层均饱和，N层上只有两个电子，所以Q的原子核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²，Q为锌元素，据此可以解答各小题；

解答： 解：X、Y、Z、W、Q五种元素其核电荷数依次增大．X原子只有1个s电子，所以X为氢元素，Y原子L层中s电子和p电子数目相同，所以Y的核外电子排布式为：1s²2s²2p²，所以Y元素为碳元素，Y、Z同周期，Z原子p轨道为半充满，所以Z为氮元素，Y、Z、W属于同周期，且原子序数依次增大，W原子第一电离能比Z原子的小，所以W为氧元素，Q原子内层均饱和，N层上只有两个电子，所以Q的原子核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²，Q为锌元素；
（1）Q²⁺离子的核外电子排布式为 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰，故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰；
（2）XYZ分子为HCN，其中碳氢之间是单键为σ键，碳氮之间是参键，参键中有两个π键和一个σ键，C原子无孤对电子，所以碳原子的轨道的杂化类型为 sp型，1mol XYZ分子中含有σ键的数目为 2mol，故答案为sp； 2mol；
（3）根据等电子体的概念，微粒之间原子数和价电子数都相等的互为等电子体，所以CNO^-离子的等电子体为CO₂、CS₂、N₂O、

N

- 3

等，故答案为：CO₂、CS₂、N₂O、

N

- 3

；
（4）在ZnO和ZnS中，因为O^2-的半径小于S^2-的半径，所以氧化锌的晶格能比硫化锌的晶格能大，所以ZnO的熔点比ZnS的熔点高，故答案为：因为O^2-的半径小于S^2-的半径，氧化锌的晶格能比硫化锌的晶格能大；
（5）Zn晶体属于六方堆积，其晶胞结构如图，P点原子所在的晶胞角度只有60°所以在同一层上P点可以被六个晶胞共用，P点有上下两层，所以P点可以被12个晶胞共用，故答案为：12．

点评：本题主要考查了根据元素原子结构推断元素种类，在此基础上考查分子结构、等电子体、晶格能、晶体结构等知识，有一定的综合性，中等难度．