Question

【題目】已知X、Y、Z、W、R五種元素均位于周期表的前四周期，且原子序數依次增大。元素X的基態原子中電子占據了三種能量不同的原子軌道，且成對電子數是未成對電子數的2倍；元素Y與W同主族，且Y是地殼中含量最多的元素；Z基態原子有12種不同運動狀態的電子；元素R基態原子最外層只有1個電子且內層電子全充滿。

請回答下列問題：（答題時，X、Y、Z、W、R用所對應的元素符號表示）

（1）基態Y原子的軌道式表示式為___。

（2）元素Y、W均可形成含18個電子的氫化物，其中Y的氫化物沸點較高，原因是___；

（3）元素Z與同周期相鄰兩元素第一電離能由高到低的順序為___。

（4）元素R在周期表中位于___區，R分別與Y、W形成離子化合物R2Y和R2W，其中熔點較高的為___。

（5）R2+與過量的氨水形成的配離子的化學式為[R(NH3)4]2+，在配離子中與R2+形成配位鍵的原子是___。

（6）X的一種單質（相鄰原子間通過共價鍵形成空間網狀結構）、XY2、WY2、ZW對應的晶體熔沸點由高到低的順序為___。

Answer 1

【答案】 H2O2分子間存在氫鍵，氫鍵強于H2S分子間的作用力 Mg＞Al＞Na ds Cu2O N C(金剛石)＞MgS＞SO2＞CO2

【解析】

元素X的基態原子中電子占據了三種能量不同的原子軌道，分別為1s、2s、2p；成對電子數是未成對電子數的2倍，電子排布式為1s22s22p2，X為C；元素Y與W同主族，且Y是地殼中含量最多的元素，則Y為O，W為S；Z基態原子有12種不同運動狀態的電子，則Z為Mg；元素R基態原子最外層只有1個電子且內層電子全充滿，R基態原子的電子排布式為[Ar]3d104s1，R為Cu，則X、Y、Z、W、R分別為C、O、Mg、S、Cu。

（1）分析可知，Y為O，氧原子核外有8個電子，則基態O原子的核外電子排布圖為；

（2）元素Y、W分別為O、S，形成含18個電子的氫化物，分別為H2O2、H2S，H2O2分子間存在氫鍵，H2S分子間只存在范德華力，氫鍵強于H2S分子間范德華力，則H2O2沸點較高；

（3）元素Z為Mg，與其同周期相鄰兩元素分別為Na、Al，Mg的3s能級為全滿狀態，較穩定，第一電離能大于Na、Al，而同周期中第一電離能隨原子序數的增大有增大的趨勢，則第一電離能由高到低的順序為Mg＞Al＞Na；

（4）元素R為Cu，位于周期表中的ds區；與O、S形成的Cu2O和Cu2S均為離子晶體，氧離子半徑小于硫離子，則Cu2O中離子鍵強，晶格能大，熔點高；

（5）[Cu(NH3)4]2+中，Cu2+提供空軌道，NH3中的N原子提供孤電子對，形成配位鍵；

（6）X的一種單質（相鄰原子間通過共價鍵形成空間網狀結構）、XY2、WY2、ZW分別為金剛石、CO2、SO2、MgS，金剛石為原子晶體有很高的熔沸點，CO2、SO2為分子晶體，熔沸點與相對分子質量成正比，即熔沸點SO2＞CO2，MgS為離子晶體，熔沸點高于分子晶體，低于原子晶體，則晶體熔沸點由高到低的順序為C(金剛石)＞MgS＞SO2＞CO2。