Question

【題目】【選修3：物質結構與性質】X、Y、Z、W為原子序數遞增的短周期主族元素，R為過渡元素。Y的最高價氧化物的水化物是強酸，Z元素基態原子中有2個未成對電子，基態W原子的價層電子排布式為nsn1npn1 ，X與W為同主族元素。基態的R原子M能層全充滿，核外有且僅有1個未成對電子。請回答下列問題：

（1）基態R原子的核外價層電子排布式為____。

（2）X、Y、Z三種元素的第一電離能由大到小的順序為____（填“元素符號”）。

（3）元素Y的簡單氣態氫化物的沸點____（高于，低于）元素X的簡單氣態氫化物的沸點，其主要原因是____，元素Y的簡單氣態氫化物中Y原子的雜化類型為____，元素X的簡單氣態氫化物分子的空間構型為____。

（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____（填字母序號）。

（5）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，X的最高價氧化物分子中的大π鍵應表示為____，其中σ鍵與π鍵數目之比為____。

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），若該晶胞的邊長是a cm ，則該晶體的密度為____ g·cm3（用NA表示阿伏伽德羅常數的值）。

Answer 1

【答案】 3d104s1 N＞O＞C 高于 NH3分子間形成氫鍵 sp3 正四面體 B Π34 1:1

【解析】試題分析：基態W原子的價層電子排布式為nsn1npn1，則n=3，基態W原子的價層電子排布式為3s23p2，W是Si元素；X與W為同主族元素，X是C元素；X、Y、Z、W為原子序數遞增，Z元素基態原子中有2個未成對電子，Z是O元素，Y的最高價氧化物的水化物是強酸，Y是N元素；R為過渡元素，基態的R原子M能層全充滿，核外有且僅有1個未成對電子，R是Cu元素。

解析：（1）基態Cu原子的核外有29個電子，價層電子排布式為3d104s1。

（2）同周期元素的第一電離能從左到右增大，但N原子2p軌道半充滿，第一電離能大于O，所以C、N、O三種元素的第一電離能由大到小的順序為N＞O＞C。

（3）NH3分子間有氫鍵，NH3的沸點高于CH4的沸點，元素NH3中N原子價電子對數是4，N原子的雜化類型為SP3，CH4分子的空間構型為正四面體。

（4）水中H原子與NH3中N原子形成氫鍵，故選B。

（5）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，CO2分子中的大π鍵應表示為Π34，二氧化碳的結構是O=C=O,雙鍵中有1個σ鍵和1個π鍵，二氧化碳中σ鍵與π鍵數目之比為1:1。

根據均攤原則，1個晶胞中Cu原子數是 、N原子數是 ，所以該晶胞的化學式是Cu3N，摩爾質量是206g/mol，1個晶胞的質量是206g ÷NA，該晶胞的邊長是acm ，則晶胞的體積是 ，該晶體的密度為 g·cm3（用NA表示阿伏伽德羅常數的值）。