Question

【题目】X、Y、Z、R为前四周期原子序数依次增大的元素。X原子有3个能级，且每个能级上的电子数相等；Z原子的不成对电子数在同周期中最多，且Z的气态氢化物在同主族元素的氢化物中沸点最低；X、Y、R三元素在周期表中同族。

（1）R元素在周期表中的位置是_____________，其基态原子的电子排布式为[Ar]_______。

（2）如图表示X、Y、Z的四级电离能变化趋势，其中表示Z的曲线是_______(填标号)。

（3）化合物(XH2=X=O)分子中X原子杂化轨道类型是____________，1mol(X2H5O)3Z=O分子中含有的σ键与π键的数目比为__________________。

（4）Z与氯气反应可生成一种各原子均满足8电子稳定结构的化合物，其分子的空间构型为_____。

（5）某R的氧化物晶胞结构如图所示。该物质的化学式为_______________。已知该晶体密度为pg·cm-3，距离最近的两个原子的距离为dpm，则R的相对原子质量计算表达式为___________________________(已知lpm=10-12m，阿伏加德罗常数为NA)。

（6）X形成的一种常见单质，性质硬而脆，原因是_______________________。

Answer 1

【答案】 第四周期ⅣA族 3d104s24p2 b sp和sp2 25:1 三角锥形或三棱锥形 GeO或Ge4O4 碳碳键键能大，但共价键有方向性，受外力作用原子结构错位而断裂，故硬而脆。

【解析】试题分析：X原子有3个能级，且每个能级上的电子数相等，X是C元素；Z原子的不成对电子数在同周期中最多，且Z的气态氢化物在同主族元素的氢化物中沸点最低，Z是P元素；X、Y、R三元素在周期表中同族， Y、R分别是Si、Ge。

解析：（1）R是Ge元素，在周期表中的位置是第四周期ⅣA族，Ge核外有32个电子，其基态原子的电子排布式为[Ar] 3d104s24p2。（2）P原子价电子排布是3s23p3第四电离能比第三电离能明显增大，所以表示P的曲线是b。（3）化合物分子中①号C原子有3个键 ，无孤对电子，所以杂化轨道类型是sp2，②号C原子有2个 ，无孤对电子，所以杂化轨道类型是sp，单键是键、双键中1个键和1个 键，1mol(C2H5O)3P=O分子中含有的σ键与π键的数目比为25:1。（4）P与氯气反应可生成一种各原子均满足8电子稳定结构的化合物，该化合物是PCl3，P原子价电子对数是4，有1对孤对电子，所以其分子的空间构型为三角锥形。（5）根据均摊原则，一个晶胞含有Ge原子数4，含有O原子数是 ，该物质的化学式为GeO。距离最近的两个原子的距离为dpm，则边长是 ，设Ge的相对原子质量为x， ，x=。（6）碳碳键键能大，但共价键有方向性，受外力作用原子结构错位而断裂，故硬而脆。