Question

【題目】X、Y、Z、M、R、W均為周期表中前四周期的元素．X的基態(tài)原子外圍電子排布式為3s2；Y原子的L電子層的p能級上有一個空軌道；Z元素的基態(tài)原子最外層有3個未成對電子，次外層有2個電子；M的原子的2p軌道上有1個電子的自旋方向與其它電子的自旋方向相反；R是海水中除氫、氧元素外含量最多的元素；W為過渡元素，它的基態(tài)原子外圍電子排布成對電子數(shù)和未成對電子數(shù)相同且為最外層電子數(shù)的兩倍．回答下列問題(相關(guān)回答均用元素符號表示)：

（1）W的基態(tài)原子的外圍電子排布圖為__，其基態(tài)原子有__種能量不同的電子。

（2）R的氫化物的沸點比其上一周期同族元素氫化物的沸點低的原因是__。

（3）ZM3-空間構(gòu)型為___，其中Z的雜化方式為__。

（4）W與YM易形成配合物W(YM)5，在W(YM)5中W的化合價為___；與YM分子互為等電子體的離子的化學(xué)式為___。

（5）W單質(zhì)的晶體在不同溫度下有兩種原子堆積方式，晶胞分別如圖A、B所示：圖B中原子堆積方式為___，A、B中W原子的配位數(shù)之比為___。A、B晶胞的棱長分別為acm和bcm，則A、B兩種晶體的密度之比為___。

（6）X和W組成的合金是目前已發(fā)現(xiàn)的儲氫密度最高的儲氫材料之一，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖甲(黑球代表W，白球代表X).則該合金的化學(xué)式為___。

Answer 1

【答案】 7 HF分子中存在氫鍵 平面三角形 sp2 0 CN- 面心立方密堆積 1：2 b3：2a3 FeMg2或Mg2Fe

【解析】

X、Y、Z、M、R、W均為周期表中前四周期的元素，X的基態(tài)原子外圍電子排布式為，則X為第三周期ⅡA族元素，故X為Mg元素；Y基態(tài)原子的L電子層的p能級上有一個空軌道，原子核外電子排布為，則Y為C元素；Z元素的基態(tài)原子最外層有3個未成對電子，次外層有2個電子，則Z處于第二周期，電子排布式為，則Z為N元素；M的基態(tài)原子的2p軌道上有1個電子的自旋方向與其它電子的自旋方向相反，原子核外電子排布為，則M為O元素；R是海水中除氫、氧元素外含量最多的元素，則R為Cl元素；W為過渡元素，它的基態(tài)原子外圍電子排布成對電子數(shù)和未成對電子數(shù)相同且為最外層電子數(shù)的兩倍，其外圍電子排布式為，核外電子排布為：，故W為Fe元素。

（1）W為Fe元素，Fe為26號元素，其核外電子總數(shù)為26，核外電子排布為：，其基態(tài)原子的外圍電子排布圖為：；鐵的基態(tài)原子有7個能級，有7種能量不同的電子， 故答案為：；7；

（2）R為Cl元素，Cl的氫化物為氯化氫，其上一周期同族元素氫化物為HF，由于氟化氫分子中存在氫鍵，所以氟化氫的沸點高于氯化氫， 故答案為：HF分子中存在氫鍵；

（3）ZM3-為，中N原子的價層電子對數(shù)，沒有孤電子對，所以的空間構(gòu)型為平面三角形，N原子采用雜質(zhì)，故答案為：平面三角形；；

（4）W與YM易形成配合物為，Fe與CO易形成配合物化合價的代數(shù)和為，CO的化合價的代數(shù)和為0，則Fe的化合價為0；根據(jù)等電子體的定義，CO的等電子體必須是雙原子分子或離子，且電子總數(shù)相等，所以與CO分子互為等電子體的離子的化學(xué)式為，故答案為：0；；

（5）A中原子占據(jù)體心和頂點，為體心立方結(jié)構(gòu)，原子數(shù)為，B中占據(jù)頂點和面心，原子數(shù)為，所以體心立方晶胞和面心立方晶胞中實際含有的Fe原子個數(shù)之比1：2；A、B晶胞的棱長分別為acm和bcm，體積分別為、，晶胞的密度等于晶胞中鐵原子的質(zhì)量與體積的比為：：，故答案為：面心立方；1：2；：；

（6）Fe位于面心和頂點，數(shù)目為：，Mg原子位于體心，數(shù)目為8，化學(xué)式為：或，故答案為：或。

分子組成	孤電子對數(shù)	雜化方式	立體構(gòu)型	示例
AB2	0	sp	直線形	BeCl2
	1	sp2	V形	SO2
	2	sp3	V形	H2O
AB3	0	sp2	平面三角形	BF3
	1	sp3	三角錐形	NH3
AB4	0	sp3	正四面體形	CH4