Question

【題目】在周期表中1~36號之間的W、X、Y、Z、Q五種元素，它們的原子序數依次增大， 已知W與其余四種元素既不同周期也不同主族；X和Z的基態原子的核外電子均排布在3個能級上，且均有2個未成對電子；Q元素原子質子數為29。

(1)按電子排布，Q元素在周期表中屬____________區。

(2)第一電離能Y______Z，電負性Y______Z(填“＞”，“＝”或“＜”)。

(3)W與Z形成的常見化合物有W2Z、W2Z2；W與Y能形成多種二元化合物，如YW3、Y2W4、Y3W5、Y4W6……，W2Z分子中Z原子的雜化類型為______，YW3分子的立體構型為_____，YW3極易溶于W2Z的主要原因有___________________。(寫出兩點即可)

(4)Q+基態核外電子排布式為________________________________。

(5)Q+與Y3-形成的晶胞結構如圖所示，陰、陽離子間的核間距為 a pm，阿伏加德羅常數用NA 表示，則晶體的密度為_____________g·cm-3。

o-Y3- -Q+

Answer 1

【答案】ds ＞ ＜ sp3 三角錐形 都是極性分子，相似相溶；NH3與H2O分子間可形成氫鍵；NH3與H2O發生反應 [Ar]3d10或1s22s22p63s23p63d10 (3×64+14)/[NA×(2a×10-10) 3 ]

【解析】

X和Z的基態原子的核外電子均排布在3個能級上，且均有2個未成對電子；所以X的電子排布式為1s22s22p2，X為C，Y電子排布式為1s22s22p4，Z為O，又因X、Y、Z原子序數依次增大，所以Y為N，Q元素原子質子數為29，Q為Cu，W與其余四種元素既不同周期也不同主族，且W、X、Y、Z、Q五種元素，它們的原子序數依次增大，故W為H。

（1）由以上分析知道Q為Cu，按電子排布，Cu元素在周期表中屬ds區；

本題答案為：ds。

（2）氮原子核外電子2p能級處于半滿狀態，所以第一電離能YZ，同周期從左到右電負性增大，所以電負性YZ；

本題答案為：、。

（3）由分析可知，W2Z分子即H2O，H2O中O原子的雜化類型為sp3，YW3分子即NH3分子，NH3的立體構型為三角錐形，YW3極易溶于W2Z的主要原因有：都是極性分子，相似相溶，NH3與H2O分子間可形成氫鍵，氨氣與水反應生成一水合氨；

本題答案為：sp3；三角錐形；都是極性分子，相似相溶；NH3與H2O分子間可形成氫鍵；NH3與H2O發生反應。

（4）Q為Cu，Cu+基態核外電子排布式為: 1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10；

本題答案為：1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10。

（5）Cu+與N3-形成的晶胞結構如圖，陰、陽離子的核間距為apm，則晶胞邊長為2apm，該晶胞中N3-： 8=1、Cu+：12=3，晶體的化學式為Cu3N，該晶體的密度=(3×64+14)/[NA×(2a×10-10) 3 ] g·cm-3；

本題答案為：(3×64+14)/[NA×(2a×10-10) 3 ]。