【題目】X、Y、Z、U、W是原子序數(shù)依次增大的前四周期元素.其中Y的原子核外有7種運動狀態(tài)不同的電子;X、Z中未成對電子數(shù)均為2; U是第三周期元素形成的簡單離子中半徑最小的元素;W的內(nèi)層電子全充滿,最外層只有1個電子.請回答下列問題:

1 X、Y、Z的第一電離能從大到小的順序是___________(用元素符號表示,下同)。

2寫出W的價電子排布式_____________W同周期的元素中,與W原子最外層電子數(shù)相等的元素還有____________。

3根據(jù)等電子體原理,可知化合物XZ的結(jié)構(gòu)式是__________, YZ2-VSEPR模型是___________

4 X、YZ的.簡單氮化物的鍵角從大到小的順序是_______(用化學(xué)式表示),原因是________________

5由元素YU元素組成的化合物A,晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示(黑球表示Y原子,白球表示U原子),請寫出化合物A的化學(xué)式___________,該物質(zhì)硬度大,推測該物質(zhì)為_________晶體。其中Y元素的雜化方式是______。

6U的晶體屬立方晶系,其晶胞邊長為405pm ,密度是2.70g/cm3,通過計算確定其晶胞的類型_____(堆簡單立方堆積、體心立方堆積或面心立方最密堆積)(己知:4053=6.64×107)。

【答案】1N>O>C;

23d104s1;K、Cr;

3C≡O(shè);平面三角形;

4CH4>NH3>H2O;3種氫化物的中心原子價層電子多少均為4,VSEPR模型均為正四面體結(jié)構(gòu),但中心原子的孤電子對數(shù)依次增加,導(dǎo)致鍵角變小

5AlN;原子;sp3;

6面心立方最密堆積

【解析】

試題分析:X、YZ、U、W是原子序數(shù)依次增大的前四周期元素.其中Y的原子核外有7種運動狀態(tài)不同的電子,則YN元素;U是第三周期元素形成的簡單離子中半徑最小的元素,則UAl;XZ中未成對電子數(shù)均為2,X的原子序數(shù)小于N,而Z的原子序數(shù)介于N、Al之間,X、Z的核外電子排布分別為1s22s22p2,1s22s22p4,故XC元素、ZO元素;W的內(nèi)層電子全充滿,最外層只有1個電子,原子序數(shù)大于Al,只能處于第四周期,核外電子數(shù)為2+8+18+1=29,故WCu元素。

1同周期隨原子序數(shù)增大,第一電離能呈增大趨勢,但N元素2p能級為半滿穩(wěn)定狀態(tài),能量較低,第一電離能高于同周期相鄰元素,故第一電離能NOC,故答案為:NOC;

2WCu元素,價電子排布式為3d104s1,W同周期的元素中,與W原子最外層電子數(shù)相等的元素還有3p64s1,為K元素、3d54s1,為Cr元素,故答案為:3d104s1K、Cr;

3根據(jù)等電子體原理,可知化合物CON2互為等電子體,CO的結(jié)構(gòu)式是C≡O(shè),YZ2-NO2-,中心原子價層電子對數(shù)=2+×(5+1-2×2)=3VSEPR模型是平面三角形,故答案為:C≡O(shè)平面三角形;

4X、Y、Z的最簡單氫化物分別為CH4、NH3H2O,3種氫化物的中心原子價層電子對數(shù)均為4VSEPR模型均為正四面體形,但中心原子的孤電子對數(shù)依次增大,導(dǎo)致鍵角變小,故鍵角:CH4NH3H2O,故答案為:CH4NH3H2O;3種氫化物的中心原子價層電子對數(shù)均為4,VSEPR模型均為正四面體形,但中心原子的孤電子對數(shù)依次增大,導(dǎo)致鍵角變。

5晶胞中N原子數(shù)目為4,Al原子數(shù)目為+6×=4,故該化合物化學(xué)式為AlN,該物質(zhì)硬度大,屬于原子晶體,Y原子形成4個共價鍵,故Y原子雜化方式為sp3,故答案為:AlN;原子;sp3;

6設(shè)晶胞中Al原子數(shù)目為N(Al),則N(Al)×g=(405×10-10)3×2.70g/cm3,解得N(Al)=4.00,所以其晶胞的類型面心立方密堆積,故答案為:面心立方最密堆積。

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