Question

【題目】【選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】X、Y、Z、W為原子序數(shù)遞增的短周期主族元素，R為過渡元素。Y的最高價(jià)氧化物的水化物是強(qiáng)酸，Z元素基態(tài)原子中有2個(gè)未成對(duì)電子，基態(tài)W原子的價(jià)層電子排布式為nsn1npn1 ，X與W為同主族元素。基態(tài)的R原子M能層全充滿，核外有且僅有1個(gè)未成對(duì)電子。請(qǐng)回答下列問題：

（1）基態(tài)R原子的核外價(jià)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?yàn)?/span>____（填“元素符號(hào)”）。

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

（4）Y的氣態(tài)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(hào)）。

（5）分子中的大π鍵可用符號(hào)Π表示，其中m代表參與形成大π鍵的原子數(shù)，n代表參與形成大π鍵的電子數(shù)，X的最高價(jià)氧化物分子中的大π鍵應(yīng)表示為____，其中σ鍵與π鍵數(shù)目之比為____。

R元素與Y元素形成某種化合物的晶胞結(jié)構(gòu)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(shù)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(tài)W原子的價(jià)層電子排布式為nsn1npn1，則n=3，基態(tài)W原子的價(jià)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(shù)遞增，Z元素基態(tài)原子中有2個(gè)未成對(duì)電子，Z是O元素，Y的最高價(jià)氧化物的水化物是強(qiáng)酸，Y是N元素；R為過渡元素，基態(tài)的R原子M能層全充滿，核外有且僅有1個(gè)未成對(duì)電子，R是Cu元素。

解析：（1）基態(tài)Cu原子的核外有29個(gè)電子，價(jià)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?yàn)镹＞O＞C。

（3）NH3分子間有氫鍵，NH3的沸點(diǎn)高于CH4的沸點(diǎn)，元素NH3中N原子價(jià)電子對(duì)數(shù)是4，N原子的雜化類型為SP3，CH4分子的空間構(gòu)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(hào)Π 表示，其中m代表參與形成大π鍵的原子數(shù)，n代表參與形成大π鍵的電子數(shù)，CO2分子中的大π鍵應(yīng)表示為Π34，二氧化碳的結(jié)構(gòu)是O=C=O,雙鍵中有1個(gè)σ鍵和1個(gè)π鍵，二氧化碳中σ鍵與π鍵數(shù)目之比為1:1。

根據(jù)均攤原則，1個(gè)晶胞中Cu原子數(shù)是 、N原子數(shù)是 ，所以該晶胞的化學(xué)式是Cu3N，摩爾質(zhì)量是206g/mol，1個(gè)晶胞的質(zhì)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(shù)的值）。