Question

【題目】X、Y、Z為前四周期元素，X與Y位于同一周期。X是生物體中不可缺少的元素之一，它能形成多種化合物。其基態原子中有15種電子運動狀態.Y的負一價離子的最外層電子數與次外層的電子數相同；Z是第四周期元素，最外層只有1個電子，次外層的所有原子軌道均充滿電子。

（1）基態X 原子中，電子占據的最高能層符號為_____；該能層中電子占據的能量最高的電子云在空間有___個伸展方向，原子軌道呈_______形.

（2）單質X與單質Y2反應，可以生成XY3和XY5，其中各原子滿足最外層8電子穩定結構的化合物中，X原子的雜化軌道類型為________，其分子的空間構型為________。

（3）元素Z基態原子的核外電子排布式為______，其同周期元素中，第一電離能最小的是____（寫元素符號）。

（4）Z與Y形成的一種化合物的立方晶胞如圖所示.

①該晶胞中，含有____個Y原子。該化合物的化學式為_____，設晶胞棱長為anm，則此晶體密度為____g/cm3（寫出計算表達式，摩爾質量用M表示，阿伏伽德羅常數用NA表示）

②該化合物難溶于水但易溶于氨水，其原因是_________。

Answer 1

【答案】 M 3 啞鈴 sp3 三角錐形 1s22s22p63s23p63d104s1 K 4 CuC1 Cu+可與氨形成易溶于水的配位化合物

【解析】X是生物體中不可缺少的元素之一，它能形成多種化合物，其基態原子中有15種電子運動狀態，說明X原子核外有15個電子，則X是P元素，X與Y位于同一周期，Y的負一價離子的最外層電子數與次外層的電子數相同，則Y是Cl元素，Z是第四周期元素，說明Z有四個電子層，最外層只有1個電子，次外層的所有原子軌道均充滿電子，說明Z的M層有18個電子，則Z是Cu元素。

(1). P原子核外有15個電子，分三層排布，即有三個能層，所以電子占據的最高能層符號為M，P原子的最外層為3s23p3，p軌道的電子云在三維空間中沿著x、y、z軸3個方向延伸，p原子軌道為啞鈴形，故答案為：M；3；啞鈴；

(2). 單質P與Cl2反應，可以生成PCl3和PCl5，PCl3中P、Cl原子均滿足最外層8電子穩定結構，PCl3中P原子的價層電子對數為：3＋（5－1×3）=4，P原子的雜化軌道類型為sp3，因P原子有 1個孤電子對，所以分子的空間構型為三角錐形，故答案為sp3；三角錐形；

(3). Z是Cu元素，其基態原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1，在同一周期中，元素的第一電離能隨原子序數的遞增呈增大的趨勢，所以在第四周期中，第一電離能最小的是K元素，故答案為：1s22s22p63s23p63d104s1；K；

(4). ①. 依據晶胞結構，利用均攤法分析，每個晶胞中含有氯原子的個數為：8×1/8＋6×1/2=4，銅原子的個數為：4×1=4，所以該化合物的化學式為CuCl；由上述分析可知，1mol晶胞中含有4molCuCl，1mol晶胞的質量為4M，晶胞棱長為anm，則晶體密度為ρ=，故答案為：4；CuCl；；

②. 因Cu+可與氨形成易溶于水的配位化合物，所以CuCl難溶于水而易溶于氨水，故答案為：Cu+可與氨形成易溶于水的配位化合物。