Question

【題目】【化學一選修3:物質結構與性質】X、Y、Z、W四種元素的部分信息如下表所示。

元素	X	Y	Z	W
相關 信息	短周期元素，最高化合價為 +7價	基態原子中，電子占據的最高能層符號為L,最高 能級上只有兩個自旋方向相同的電子	核外電子共有15種運動狀態	能與X形成兩種常見化合物WX2、WX3，酚遇WX3溶液能發生顯色反應

回答下列問題：

(1) W的基態原子電子排布式為____, X、Y、Z三種元素電負性由大到小的順序為___(用具體的元素符號填寫)。

(2)化合物YX4、ZX3、ZX5 (氣態或液態時)中，中心原子的軌道類型不是sp3雜化的是________(填化學式，下同），分子構型是正四面體的是______, 屬于極性分子的是____。

(3)已知WX3的熔點：306℃，沸點：319℃，則WX3的晶體類型為____，Y與氫元素能形成YnH2n+2 (n為正整數）的一系列物質，這一系列物質沸點的變化規律以及影響的因素是______________。

(4)Z可形成多種含氧酸，如H3ZO4、HZO3、H3ZO3等，其中酸性最強的是______（填化學式）。

(5)W元素的單質晶體在不同溫度下有兩種堆積方式，晶胞分別如下圖所示。在面心立方晶胞中W原子的配位數為___；若W的原子半徑為r cm，阿伏加德羅常數為NA，則其體心立方晶體的密度可表示為_____gcm-3。

Answer 1

【答案】 [Ar]3d64s2 Cl> P> C PCl5 CCl4 PCl3 分子晶體 規律：隨著相對分子質量的增大而升高，影響因素是分子間作用力的大小 HPO3 12 21 /(4NAr3)

【解析】短周期只有Cl的最高正價為+7價，則X為Cl元素；Y基態原子中，電子占據的最高能層符號為L,最高 能級上只有兩個自旋方向相同的電子，則其電子排布式為1s22s22p2，Y應為碳元素；Z核外電子共有15種運動狀態，應為P元素；W能與X形成兩種常見化合物WX2、WX3，酚遇WX3溶液能發生顯色反應，可知W為Fe元素；

(1) Fe的核電荷數為26，其基態原子電子排布式為[Ar]3d64s2 ，Cl、C、P三種元素的非金屬性強弱順序為Cl> P> C，非金屬性越強電負性越大，故電負性由大到小的順序為Cl> P> C；

(2)化合物CCl4和PCl3的中心原子的雜化類型分別均sp3，而PCl5中P原子形成5個共用電子對，雜化類型不可能是sp3，CCl4為正四面體結構，為非極性分子，PCl3含有孤電子對，空間構型為錐形，為極性分子；

(3)已知FeCl3的沸點：319℃，熔點：306℃，沸點較低，則FeCl3的晶體類型為分子晶體，C與氫元素能形成CnH2n+2（n為正整數）的一系列物質，為烷烴，晶體類型為分子晶體，相對分子質量越大，分子間作用力越強，則沸點越高，；

(4)H3PO4、HPO3、H3PO3可改寫成（HO）3RO、（HO）RO2、（HO）3R，非羥基氧原子個數分別為1、2、0，非羥基氧數目越多，酸性越弱，則酸性HPO3＞H3PO4＞H3PO3；

(5)Fe單質晶體為面心立方晶胞結構時，結構中Fe原子周圍最靠近的Fe原子數目為12，則Fe的配位數為12；

若Fe為體心立方堆積，鐵為與頂點和體心，則一個晶胞中Fe的個數為1+8×=2，一個晶胞的質量為，體心結構中，體對角線長為4rcm，晶胞邊長為cm，晶胞的體積為（）3cm3，故密度為g/cm3=21 /(4NAr3)。