Question

【題目】現(xiàn)有原子序數(shù)遞增的X、Y、Z、W四種常見元素。其中X元素基態(tài)原子核外電子占據(jù)了三個(gè)能級，且每個(gè)能級上的電子數(shù)相等；Y原子的p軌道處于半充滿狀態(tài)，Z的單質(zhì)是空氣的主要成分之一；W在周期表中位于ds區(qū)，且與Z可形成化學(xué)式為W2Z或WZ的二元化合物。請回答下列問題：

⑴W元素原子核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有_____種，該元素基態(tài)離子W+的電子排布式為___________。

⑵元素X、Y和Z的第一電離能由大到小順序?yàn)?/span>__________(填元素符號(hào))。

⑶Y2Z與XZ2具有相同的結(jié)構(gòu)特征，其理由是__________。

⑷X、Y和Z均可形成多種氫化物，寫出一種X的氫化物分子結(jié)構(gòu)中σ鍵和π鍵數(shù)目之比3∶2的結(jié)構(gòu)式______；A、B分別是Y、Z的最簡單氫化合物，A的空間構(gòu)型為_______，其中Y原子的雜化軌道類型為______；W2+與A、B分子結(jié)合成配合離子[WA4B2]2+結(jié)構(gòu)如下圖，該配合離子加熱時(shí)首先失去的組分是_____(填“A”或“B”)。

⑸元素W的單質(zhì)晶體在不同溫度下可有兩種堆積方式，晶胞分別如圖a和b所示，假定不同溫度下元素W原子半徑不變，且相鄰最近原子間距為原子半徑之和，則其體心立方堆積與面心立方堆積的兩種晶體密度之比為_________。

Answer 1

【答案】29 1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10 N＞O＞C Y2Z與XZ2兩分子原子數(shù)目和價(jià)電子總數(shù)都相等，互為等電子體，具有相同的結(jié)構(gòu)特征 H—C≡C—H 三角錐形 sp3雜化 B

【解析】

現(xiàn)有原子序數(shù)遞增的X、Y、Z、W四種常見元素。其中X元素基態(tài)原子核外電子占據(jù)了三個(gè)能級，且每個(gè)能級上的電子數(shù)相等，則X為C，Y原子的p軌道處于半充滿狀態(tài)，Y為N，Z的單質(zhì)是空氣的主要成分之一，則Z為O，W在周期表中位于ds區(qū)，且與Z可形成化學(xué)式為W2Z或WZ的二元化合物，則W為Cu。

⑴W元素為Cu，核外有29個(gè)電子，有多少個(gè)電子就有多少種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子，因此原子核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有29種，該元素基態(tài)離子W+的電子排布式為1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10；故答案為：29；1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10。

⑵同周期從左到右第一電離能呈增大的趨勢，第IIA族大于第IIIA族，第VA族大于第VIA族，因此元素X、Y和Z的第一電離能由大到小順序?yàn)?/span>N＞O＞C；故答案為：N＞O＞C。

⑶Y2Z與XZ2具有相同的結(jié)構(gòu)特征，其理由是Y2Z與XZ2兩分子原子數(shù)目和價(jià)電子總數(shù)都相等，互為等電子體，具有相同的結(jié)構(gòu)特征；故答案為：Y2Z與XZ2兩分子原子數(shù)目和價(jià)電子總數(shù)都相等，互為等電子體，具有相同的結(jié)構(gòu)特征。

⑷X、Y和Z均可形成多種氫化物，X的一種氫化物分子結(jié)構(gòu)中σ鍵和π鍵數(shù)目之比3∶2的化學(xué)式為C2H2，其結(jié)構(gòu)式H—C≡C—H；A、B分別是Y、Z的最簡單氫化合物，即氨氣和水，A的價(jià)層電子對數(shù)為，空間構(gòu)型為三角錐形，其中Y原子的雜化軌道類型為sp3；W2+與A、B分子結(jié)合成配合離子[WA4B2]2+結(jié)構(gòu)如圖，由于水與銅離子形成的配位鍵比氨氣與銅離子形成的配位鍵弱，因此該配合離子加熱時(shí)首先失去的組分是B；故答案為：H—C≡C—H；三角錐形；sp3雜化；B。

⑸假定不同溫度下元素W原子半徑不變，且相鄰最近原子間距為原子半徑之和，前者銅原子個(gè)數(shù)為2個(gè)，后者銅原子個(gè)數(shù)為4個(gè)，設(shè)銅原子半徑為r，前者晶胞參數(shù)為，后者晶胞參數(shù)為，則其體心立方堆積與面心立方堆積的兩種晶體密度之比為；故答案為：。