Question

已知X、Y、Z、W、K五種元素均位于周期表的前四周期，且原子序數(shù)依次增大．元素X是周期表中原子半徑最小的元素；Y的基態(tài)原子價(jià)電子構(gòu)型為：nsⁿnpⁿ；鈉在W的單質(zhì)中燃燒生成淡黃色固體；K位于ds區(qū)且原子的最外層電子數(shù)與X的相同．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（答題時(shí)，X、Y、Z、W、K用所對(duì)應(yīng)的元素符號(hào)表示）
（1）Y、Z、W元素的電負(fù)性由大到小的順序是

 

．
（2）K的一價(jià)離子電子排布式是

 

．
（3）Z、K兩元素形成的某化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，則該化合物的化學(xué)式是

 

，Z原子的配位數(shù)是

 

．
（4）若X、Y、W形成的某有機(jī)化合物（相對(duì)分子質(zhì)量為46）呈酸性，則該化合物分子中Y原子軌道的雜化類型是

 

；1mol該分子中σ鍵與π鍵的數(shù)目之比是

 

．
（5）Y、Z元素的某些氫化物的分子中均含有18個(gè)電子，Y、Z的這些氫化物的沸點(diǎn)相差較大的主要原因是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：晶胞的計(jì)算,元素電離能、電負(fù)性的含義及應(yīng)用,共價(jià)鍵的形成及共價(jià)鍵的主要類型,原子軌道雜化方式及雜化類型判斷,氫鍵的存在對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響

專題：化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：元素X是周期表中原子半徑最小的元素，所以X是氫元素，Y的基態(tài)原子價(jià)電子構(gòu)型為：nsⁿnpⁿ因?yàn)閟軌道上只能有2個(gè)電子，所以n=2，所以，Y的基態(tài)原子價(jià)電子構(gòu)型為：2s²2p²，所以Y為碳元素，鈉在W的單質(zhì)中燃燒生成淡黃色固體，所以W為氧元素；K位于ds區(qū)且原子的最外層電子數(shù)與X的相同即為1，且K位于周期表的前四周期，所K為銅元素；Y、Z、W原子序數(shù)依次增大，Y是碳、W是氧，所以Z為氮元素；據(jù)此答題；

解答： 解：元素X是周期表中原子半徑最小的元素，所以X是氫元素，Y的基態(tài)原子價(jià)電子構(gòu)型為：nsⁿnpⁿ因?yàn)閟軌道上只能有2個(gè)電子，所以n=2，所以，Y的基態(tài)原子價(jià)電子構(gòu)型為：2s²2p²，所以Y為碳元素，鈉在W的單質(zhì)中燃燒生成淡黃色固體，所以W為氧元素；K位于ds區(qū)且原子的最外層電子數(shù)與X的相同即為1，且K位于周期表的前四周期，所K為銅元素；Y、Z、W原子序數(shù)依次增大，Y是碳、W是氧，所以Z為氮元素；
（1）C、O、N元素都是第二周期非金屬元素，根據(jù)元素周期律，同一周期元素自左而右電負(fù)性呈增大趨勢(shì)，故第一電離能O＞N＞C，故答案為：O＞N＞C；
（2）K為銅元素，29號(hào)，它的一價(jià)離子的電子排布式為：[Ar]3d¹⁰，故答案為：[Ar]3d¹⁰；
（3）根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)圖可知，晶胞中含有實(shí)心球數(shù)為12×

1

4

=3空心球數(shù)為8×

1

8

=1，個(gè)數(shù)比為3：1，結(jié)合銅元素和氮元素的化合價(jià)可知實(shí)心球?yàn)殂~，空心球?yàn)榈�，化學(xué)式為Cu₃N，根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)可知，每個(gè)氮原子周圍有6個(gè)銅原子與之相連，所以氮原子的配位數(shù)為6故答案為：Cu₃N； 6；
（4）X、Y、W形成的某有機(jī)化合物（相對(duì)分子質(zhì)量為46）呈酸性，其化學(xué)式為：HCOOH，在HCOOH中，碳原子周圍連有一個(gè)C-O鍵、一個(gè)C=O鍵、和一個(gè)C-H鍵，所以碳原子按sp2方式雜化，在HCOOH中，除了含有一個(gè)C-O鍵、一個(gè)C=O鍵、和一個(gè)C-H鍵外還有一個(gè)O-H鍵，所以σ鍵數(shù)為4，π鍵的數(shù)目為1，σ鍵與π鍵的數(shù)目之比是4：1，故答案為：sp²；4：1；
（5）Y、Z元素的氫化物含有18個(gè)電子的分子有C₂H₆和N₂H₄，在這兩種物質(zhì)中N₂H₄分子間存在氫鍵，而C₂H₆分子間沒(méi)有氫鍵，所以它們的沸點(diǎn)相差較大，故答案為：氮的氫化物（N₂H₄）分子間存在氫鍵；

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了根據(jù)原子結(jié)構(gòu)和元素的性質(zhì)推斷元素各類，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步考查核外電子排布、晶胞的計(jì)算、氫鍵等知識(shí)點(diǎn)，有一定的綜合性，難度中等．