Question

【題目】已知X、Y、Z三種元素均為短周期元素，原子序數(shù)依次遞增，Q、W為前30號元素。5種元素的部分特點：

元素	特點
X	其氣態(tài)氫化物呈三角錐形，水溶液顯堿性
Y	基態(tài)原子核外有三個能級，其中最外層電子數(shù)等于次外層電子數(shù)的3倍
Z	元素原子的外圍電子層排布式為nsn-1npn-1
Q	被譽(yù)為“太空金屬”，也有“生物金屬”之稱，其基態(tài)原子次外層有2個未成對電子
W	原子M能級層為全充滿狀態(tài)且核外的未成對電子只有一個

（1）XF3分子中X的雜化類型為______，該分子的空間構(gòu)型為_______．

（2）基態(tài)Q原子的電子排布式為_____________________，第一電離能：X______Y（填“＞” “＜”或“=”） ．

（3）X、Y、Z電負(fù)性由大到小的順序為____________（用元素符號表示）．

（4）Na在Y2中燃燒產(chǎn)物的電子式為________________．

（5）Z和X形成的化合物常用作高溫耐火材料，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，據(jù)此推測它應(yīng)屬于_______晶體．

（6）W元素與X元素形成某種化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示（黑球代表W原子），若該晶體的密度為ρ g·cm-3，則該晶胞的體積是__________cm3．

Answer 1

【答案】sp3 三角錐形 1s22s22p63s23p63d24s2 ＞ O＞N＞Si 原子 206/(NA.ρ)

【解析】

X、Y、Z三種元素均為短周期元素，原子序數(shù)依次遞增，Q、W為前30號元素，由X的氣態(tài)氫化物呈三角錐形，水溶液顯堿性，可知X為N元素；Y的基態(tài)原子核外有三個能級，其中最外層電子數(shù)等于次外層電子數(shù)的3倍，最外層電子數(shù)為6，可知Y為O元素；Z的外圍電子層排布式為nsn-1npn-1，n-1=2，可知n=3，即外圍電子層排布式為3s23p2，Z為Si元素；Q被譽(yù)為“太空金屬”也有“生物金屬”之稱，其基態(tài)原子次外層有2個未成對電子，Q為Ti元素；W的原子M能級層為全充滿狀態(tài)且核外的未成對電子只有一個，電子排布為1s22s22p63s23p63d104s1，W為Cu元素，據(jù)此分析解答。

由上述分析可知，X為N元素、Y為O元素、Z為Si元素、Q為Ti元素、W為Cu元素。

(1)XF3分子中N原子上有1對孤對電子，形成3個N-F鍵，則X的雜化類型為sp3；空間構(gòu)型為三角錐形，故答案為：sp3；三角錐形；

(2)Q為Ti元素，原子序數(shù)為22，基態(tài)Q原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d24s2；N的2p電子半滿為穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，則第一電離能X＞Y，故答案為：1s22s22p63s23p63d24s2；＞；

(3)非金屬性越強(qiáng)，電負(fù)性越大，則X、Y、Z電負(fù)性由大到小的順序為O＞N＞Si，故答案為：O＞N＞Si；

(4)Na在Y2中燃燒的產(chǎn)物為過氧化鈉，屬于離子化合物，含有離子鍵和非極性鍵，其電子式為，故答案為：；

(5)Z和X形成的化合物常用作高溫耐火材料，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，可知熔點高，該化合物形成的晶體為原子晶體，故答案為：原子；

(6)黑球代表W原子，位于棱上，個數(shù)為12×=3，N位于頂點，個數(shù)為8×=1，化學(xué)式為Cu3N，該晶體的密度為ρ gcm-3，則該晶胞的體積是cm3=cm3，故答案為：。