Question

已知X、Y、Z、W、K五种元素均位于周期表的前四周期，且原子序数依次增大。元素X是周期表中原子半径最小的元素；Y的基态原子中电子占据了三种能量不同的原子轨道，且这三种轨道中的电子数相同；W位于第2周期，其原子的核外成对电子数是未成对电子数的3倍；K位于ds区且原子的最外层电子数与X的相同。

请回答下列问题：（答题时，X、Y、Z、W、K用所对应的元素符号表示）

⑴Y、Z、W元素的第一电离能由大到小的顺序是　 　。

⑵K的二价离子电子排布式是　 　。

⑶Y、Z元素的某些氢化物的分子中均含有18个电子，则Y的这种氢化物的化学式是　 　；Y、Z的这些氢化物的沸点相差较大的主要原因是　 　。

⑷若X、Y、W形成的某化合物(相对分子质量为46)呈酸性，则该化合物分子中Y原子轨道的杂化类型是　 　；1 mol该分子中含有 σ键的数目是　 　。

⑸Z、K两元素形成的某化合物的晶胞结构如图所示，则该化合物的化学式是　 　，Z原子的配位数是　 　。

 

 

Answer 1

⑴N＞O＞C ⑵[Ar] 3d9 ⑶C2H6 氮的氢化物(N2H4)分子间存在氢键

⑷sp2 4NA ⑸Cu3N 6

【解析】

试题分析：根据题意可知这几种元素分别是:X是H；Y是C；Z是N；W是O；K是Cu。⑴一般情况下，同一周期的元素，元素的非金属性越强，其失去电子越难，即第一电离能就越大。但是由于N原子的电子处于半充满的稳定状态，所以失去电子比O还难，因此C、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序是N＞O＞C。⑵29号元素Cu的二价离子电子排布式是[Ar] 3d9。（3）具有18个电子的碳元素的氢化物的化学物质为C2H6。具有18个电子的氮元素的氢化物的化学物质为N2H4。C2H6、N2H4的沸点相差较大是因为在乙烷C2H6的分子间只有分子间作用力，而在联氨N2H4的分子间除了有分子间作用力外，还存在氢键。增加了分子之间的相互作用。⑷若H、O、C形成的某化合物呈酸性，相对分子质量为46的物质为甲酸HCOOH。该化合物分子中Y原子轨道的杂化类型sp2杂化。在1 mol该分子中含有 σ键的数目是4NA。⑸在该晶胞中含有的N原子个数为：8×1/8=1; 含有的Cu原子个数为：12×1/4=3.所以该晶体的化学式为Cu3N。在晶体中与N原子距离相等且最近的Cu原子个数为6，它们分别在N原子的上、下、前、后、左、右六个方向。因此N原子的配位数是6。

考点：考查元素及化合物的推断、第一电离能的比较、原子的价电子排布式、分子中原子的杂化方式、晶体的化学式及配位数的计算的知识。