题目内容

4．已知X、Y、Z、W、K五种元素均位于周期表的前四周期，且原子序数依次增大．元素X是周期表中原子半径最小的元素；Y的基态原子中电子占据了三种能量不同的原子轨道，且这三种轨道中的电子数相同；W位于第2周期，其原子的核外成对电子数是未成对电子数的3倍；K位于ds区且原子的最外层电子数与X的相同．
请回答下列问题：（答题时，X、Y、Z、W、K用所对应的元素符号表示）
（1）K的外围电子轨道表示式是3d104s1
（2）Y、Z元素的某种氢化物的分子中均含有18个电子，则该Y、Z的氢化物的沸点相差较大的主要原因是氮的氢化物（N2H4）分子间存在氢键．
（3）若X、Y、W形成的某化合物（相对分子质量为46）呈酸性，则该分子中σ键与π键比值4：1
（4）Z、K两元素形成的某化合物的晶胞结构如图所示，则该化合物的化学式是Cu3N，Z原子的配位数是6．

分析 元素X是周期表中原子半径最小的元素，所以X是H元素；Y元素基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道且每种轨道中的电子数相同，电子排布为：1s22s22p2，所以Y为C元素；W位于第2周期，其基态原子核外成对电子数是成单电子数的3倍，电子排布为：1s22s22p4，所以W为O元素；K位于ds区且原子的最外层电子数与X的相同即为1，且K位于周期表的前四周期，所K为铜元素；Y、Z、W原子序数依次增大，Y是碳、W是氧，所以Z为N元素，据此进行答题．

解答 解：元素X是周期表中原子半径最小的元素，所以X是H元素；Y元素基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道且每种轨道中的电子数相同，电子排布为：1s22s22p2，所以Y为C元素；W位于第2周期，其基态原子核外成对电子数是成单电子数的3倍，电子排布为：1s22s22p4，所以W为O元素；K位于ds区且原子的最外层电子数与X的相同即为1，且K位于周期表的前四周期，所K为Cu元素；Y、Z、W原子序数依次增大，Y是碳、W是氧，所以Z为N元素，
（1）K为铜元素，为29号元素，铜的电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s1，其外围电子排布式为：3d104s1，
故答案为：3d104s1；
（2）Y、Z元素的氢化物含有18个电子的分子为C2H6和N2H4，在这两种物质中N2H4分子间存在氢键，而C2H6分子间没有氢键，所以它们的沸点相差较大，
故答案为：氮的氢化物（N2H4）分子间存在氢键；
（3）X、Y、W分别为H、C、O，H、C、O形成的某有机化合物（相对分子质量为46）呈酸性，其化学式为HCOOH，在HCOOH中除了含有一个C-O键、一个C=O键和一个C-H键外还有一个O-H键，所以σ键数为4，甲酸中只有碳碳双键分子中含有1个π键，则该分子中σ键与π键比值=4：1，
故答案为：4：1；
（4）根据晶胞结构图可知，晶胞中含有实心球数为12×$\frac{1}{4}$=3，空心球数为8×$\frac{1}{8}$=1，原子个数比为3：1，结合铜元素和氮元素的化合价可知实心球为铜，空心球为氮，化学式为：Cu3N，根据晶胞的结构可知，每个氮原子周围有6个铜原子与之相连，所以氮原子的配位数为6，
故答案为：Cu3N；6．

点评 本题考查位置结构与性质的关系，题目难度中等，元素的推断是解答本题的关键，试题侧重对第一电离能、化学键、晶胞结构等高考常考查点的考查．

练习册系列答案
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起始浓度甲乙丙
c（N2）/mol•L-10.460.460.92
c（O2）/mol•L-10.460.230.92
A．起始时，反应速率：丙＞甲＞乙B．平衡时，c（NO）：甲=丙＞乙
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12．常温下，下列各组物质中任意两种物质均能发生反应的是（　　）
组别 
物质		甲乙丙
AN2O2H2
BAl盐酸Fe2O3
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DSO2氨水NaHCO3（aq）
A．AB．BC．CD．D
19．将少量的铝投入过量的氢氧化钠溶液中充分反应，下列有关所得混合溶液的叙述正确的是（　　）
A．该溶液中，Ag+、K+、NH4+、SO42-可以大量共存
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D．向该溶液中逐滴加入稀盐酸，生成沉淀与加入稀盐酸关系如图
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（2）能与NaOH溶液反应的有①③；
（3）常温下能与浓溴水反应的有①④；
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请回答下列问题：
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（2）实验开始时，关闭K2、开启氏和分液漏斗活塞，滴加苯和液溴的混合液，反应开始．装置DI中小试管内苯的作用是吸收溴蒸气．
（3）能说明苯与液溴发生了取代反应的现象是Ⅲ中硝酸银溶液内有浅黄色沉淀生成．
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