Question

【題目】周期表中前四周期元素R、W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次遞增．R基態(tài)原子中，電子占據(jù)的最高能層符號(hào)為L(zhǎng)，最高能級(jí)上只有兩個(gè)自旋方向相同的電子．工業(yè)上通過(guò)分離液態(tài)空氣獲得X單質(zhì)．Y原子的最外層電子數(shù)與電子層數(shù)之積等于R、W、X三種元素的原子序數(shù)之和．Z基態(tài)原子的最外能層只有一個(gè)電子，其他能層均已充滿電子．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）Z2+基態(tài)核外電子排布式為 ．
（2）YX4﹣的空間構(gòu)型是；與YX4﹣互為等電子體的一種分子為（填化學(xué)式）；HYX4酸性比HYX2強(qiáng)，其原因是 ．
（3）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為RX（W2H3）2的化合物中R原子的雜化軌道類型為；1molRX（W2H3）2分子中含有σ鍵數(shù)目為 ．
（4）往Z的硫酸鹽溶液中通入過(guò)量的WH3 ， 可生成[Z（WH3）4]SO4 ， 下列說(shuō)法正確的是 ．
A.[Z（WH3）4]SO4中所含的化學(xué)鍵有離子鍵、極性鍵和配位鍵
B.在[Z（WH3）4]2+中Z2+給出孤對(duì)電子，WH3提供空軌道
C.[Z（WH3）4]SO4組成元素中第一電離能最大的是氧元素
（5）某Y與Z形成的化合物的晶胞如圖所示（黑點(diǎn)代表Z原子）．
①該晶體的化學(xué)式為 ．
②已知Z和Y的電負(fù)性分別為1.9和3.0，則Y與Z形成的化合物屬于（填“離子”、“共價(jià)”）化合物．
③已知該晶體的密度為ρg．cm﹣3 ， 阿伏伽德羅常數(shù)為NA ， 則該晶體中Z原子和Y原子之間的最短距離為pm（只寫計(jì)算式）．

Answer 1

【答案】
（1）1s22s22p63s23p63d9
（2）正四面體；CCl4等；HClO4有 3 個(gè)非羥基氧，而 HClO2有 1 個(gè)非羥基氧
（3）sp2；11NA
（4）A
（5）CuCl；共價(jià)； × ×1010
【解析】解：周期表中前四周期元素R、W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次遞增．R基態(tài)原子中，電子占據(jù)的最高能層符號(hào)為L(zhǎng)，最高能級(jí)上只有兩個(gè)自旋方向相同的電子，核外電子排布式為1s22s22p2 ， 則R為C元素；工業(yè)上通過(guò)分離液態(tài)空氣獲得X單質(zhì)，結(jié)合原子序數(shù)可知X為O元素、W為N元素；Y原子的最外層電子數(shù)與電子層數(shù)之積等于R、W、X三種元素的原子序數(shù)之和，三元素原子序數(shù)之和為6+7+8=21，則Y為Cl元素；Z基態(tài)原子的最外能層只有一個(gè)電子，其他能層均已充滿電子，原子序數(shù)大于氯，處于第四周期，核外電子數(shù)為2+8+18+1=29，故Z為Cu．（1）Cu2+基態(tài)核外電子排布式為：1s22s22p63s23p63d9 ， 所以答案是：1s22s22p63s23p63d9；（2）ClO4﹣中Cl原子孤電子對(duì)數(shù)= =0、價(jià)層電子對(duì)數(shù)=4+0=4，故其空間構(gòu)型是正四面體，與ClO4﹣互為等電子體的一種分子含有5個(gè)原子、32個(gè)價(jià)電子，該分子為CCl4等，HClO4有 3 個(gè)非羥基氧，而 HClO2有 1 個(gè)非羥基氧，HClO4酸性比HClO2強(qiáng)，
所以答案是：正四面體；CCl4等；HClO4有 3 個(gè)非羥基氧，而 HClO2有 1 個(gè)非羥基氧；（3）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CO（N2H3）2的化合物中碳原子形成3個(gè)σ鍵，沒(méi)有孤對(duì)電子，雜化軌道數(shù)目為3，碳原子的雜化軌道類型為sp2；
結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為O=C（NH﹣NH2）2 ， 分子中含有11個(gè)σ鍵，1molRX（W2H3）2分子中含有σ鍵數(shù)目為11NA ，
所以答案是：sp2；11NA；（4）往CuSO4溶液中通入過(guò)量的NH3 ， 可生成[Cu（NH3）4]SO4 ，
A．[Cu（NH3）4]SO4中配離子與外界硫酸根之間形成離子鍵，銅離子與氨氣分子之間形成配位鍵，氨氣分子與硫酸根中含有極性鍵，故A正確；
B．在[Cu（NH3）4]2+中Cu2+提供空軌道，NH3給出孤對(duì)電子，故B錯(cuò)誤；
C．非金屬性越強(qiáng)，第一電離能越大，氮元素2p軌道為半滿穩(wěn)定狀態(tài)，能量較低，第一電離能高于氧元素的，[Cu（NH3）4]SO4組成元素中第一電離能最大的是N元素．
故選：A；（5）某Y與Z形成的化合物的晶胞如圖所示（黑點(diǎn)代表Z原子）．①晶胞中黑色球數(shù)目為4，白色球數(shù)目為8× +6× =4，該晶體的化學(xué)式為CuCl，
所以答案是：CuCl；②已知Z和Y的電負(fù)性分別為1.9和3.0，二者電負(fù)性之差小于1.7，則Y與Z形成的化合物屬于共價(jià)化合物，
所以答案是：共價(jià)；③黑色球與周圍的4個(gè)白色球相鄰，形成正四面體結(jié)構(gòu)，黑色球與晶胞頂點(diǎn)白色球連線處于晶胞體體對(duì)角線上，為二者距離為體對(duì)角線長(zhǎng)度的 ，而體對(duì)角線長(zhǎng)度為晶胞棱長(zhǎng)的 倍，晶胞質(zhì)量為4× g，該晶體的密度為ρg．cm﹣3 ， 則晶胞棱長(zhǎng)為 = cm，故該晶體中Z原子和Y原子之間的最短距離為 × cm= × ×1010 pm，
所以答案是： × ×1010 ．