Question

【題目】X、Y、Z、W為原子序數遞增的短周期主族元素，Y的簡單氣態氫化物水溶液呈弱堿性， Z元素無正價，且基態原子有2個未成對電子，基態W原子價層電子排布式為nsn-1npn-1 ，X與W為同主族元素。基態R原子M能層全充滿且核外有且僅有1個未成對電子。請回答下列問題：

（1）基態R原子的核外電子排布式為____________________。R單質晶體晶胞的堆積方式_______________，晶胞的空間利用率為___________________。

（2） X、Y、Z三種元素的第一電離能由小到大的順序為__________ (填“元素符號”，下同）

（3）YF3分子中Y的雜化類型為______________。該分子的空間構型為_________________。

（4）Y的氣態氫化物在水中可形成氫鍵，其氫鍵最可能的形式為___________________。

（5）X的某氣態氧化物的相對分子質量為44，分子中的大π鍵可用符號Π表示，其中m代表參與形成大π鍵的原子數，n代表參與形成大π鍵的電子數，則其氣態氧化物中的大π鍵應表示為_______________，其中σ鍵與π數目之比為______________。

（6）R元素與Y元素形成某種化合物的晶胞結構如圖所示（黑球代表R原子），若該晶體的密度為ρg·cm-3，則該晶胞的邊長是_________cm (NA表示阿伏伽德羅常數的值）。

Answer 1

【答案】 ls22s22p63s23p63d104sl 面心立方最密堆積 74% C<O<N sp3 三角錐形 B Π 1∶1

【解析】X、Y、Z、W為原子序數遞增的短周期主族元素，Y的簡單氣態氫化物水溶液呈弱堿性，Y為N元素；Z元素無正價，且基態原子有2個未成對電子，Z為O元素；基態W原子價層電子排布式為nsn-1npn-1，則n=3，W為Si元素，X與W為同主族元素，則X為C元素；基態R原子M能層全充滿且核外有且僅有1個未成對電子，價層電子排布為3d104s1，R為Cu元素。

(1)基態Cu原子的核外電子排布式為ls22s22p63s23p63d104sl。銅晶體晶胞的堆積方式為面心立方最密堆積，晶胞的空間利用率為74%，故答案為：ls22s22p63s23p63d104sl；面心立方最密堆積；74%；

(2)同一周期，從左到右，元素的第一電離能逐漸增大，但N原子的2p為半充滿，均為穩定，第一電離能大于O，C、N、O三種元素的第一電離能由小到大的順序為C<O<N，故答案為：C<O<N；

(3)NF3分子中N原子上有1個孤對電子，價層電子對數為4，采用sp3雜化，分子的空間構型為三角錐形，故答案為：sp3；三角錐形；

(4)氨氣溶于水生成NH3·H2O，能夠電離生成銨根離子和氫氧根離子，因此氨氣在水中可形成氫鍵，其氫鍵最可能的形式為是氨氣分子中N原子上的孤對電子與水分子中的H原子共用，形成氫鍵，故選B；

(5)C的某氣態氧化物的相對分子質量為44，該氧化物為二氧化碳，分子中的大π鍵可用符號Π表示，其中m代表參與形成大π鍵的原子數，n代表參與形成大π鍵的電子數，則其氣態氧化物中的大π鍵應表示為Π，二氧化碳分子中含有2個C=O，其中σ鍵與π數目之比為1:1，故答案為：Π；1∶1；

(6)根據晶胞中微粒個數的分配方法計算，晶胞中含有N原子的數目為8×=1，Cu原子的數目為：12×=3，故化學式為Cu3N，1mol晶胞的質量為206g，所以該晶胞的邊長==cm，故答案為： 。