Question

[化学--选修3：物质结构与性质]W、Q、R、X、Y、Z六种元素的原子序数逐渐增大．已知W原子Is轨道上只有一个电子，Q、X原子p轨道的电子数分别为2和4，Z的原子序数为29，除Z外均为短周期主族元素，Y原子的价电子排布为msⁿmpⁿ．请回答下列问题：


（1）Q和W能形成一种化合物的相对分子质量为28，则该化合物的中心原子采取的杂化轨道类型是______，该分子中含有______个π键．
（2）Z原子的核外电子排布式为______；向Z的硫酸盐中逐滴加入氨水先产生沉淀，后沉淀溶解为深蓝色溶液，加入乙醇会析出蓝色晶体，该晶体中Z的离子与NH₃之间的化学键为______．
（3）这六种元素中，电负性最大与最小的两种非金属元素形成的晶体属于______晶体；Q、R、X三种元素的第一电
离能数值由小到大的顺序为______（用元素符号回答）．
（4）元素X的阴离子Xn-中所有电子正好充满K和L电子层，CnX晶体的最小结构单元如图所示．该晶体中阳离子和阴离子个数比为______，晶体中每个Xn-被______个等距离的C+离子包围．

Answer 1

W原子1s轨道上只有一个电子，所以W为氢，Q、X原子p轨道的电子数分别为2和4，则Q、X分别为：碳、氧；Q、R、X三种元素的原子序数逐渐增大，所以R为氮，Y价电子：msⁿmpⁿ中n只能取2，又为短周期，则Y可能为C或Si，又因Y的原子序数比X（氧）大，所以Y为硅，Z的原子序数为29，则Z为铜，故可推出：W为氢，Q为碳，R为氮，X为氧，Y为硅，Z为铜．
（1）C₂H₄的结构简式为CH₂=CH₂，中心原子C原子采取的杂化轨道类型为SP²，C-H之间单键是σ键，C=C叁键中有1个是σ键一个π键，所以分子中含有1个π键，故答案为：SP²；1；
（2）铜为29号元素，铜：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4S¹；因铜离子能与氮原子形成配位键，所以晶体中铜离子与NH₃之间的化学键为配位键，故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4S¹；配位键；
（3）因同一周期从左到右元素的电负性逐渐增强，同一主族元素从上到下元素的电负性呈减小的趋势，所以电负性最强的非金属元素为N，最小的为Si，两者形成的化学式为Si₃N₄，为原子晶体；因同一周期从左到右元素的第一电离呈增大的趋势，碳、氮、氧的电离能呈增大趋势，但由于氮的P轨道半充满，第一电离能出现反常，比氧高，所以三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为：C＜O＜N，故答案为：原子晶体；C＜O＜N；
（4）一个晶胞中阳离子的个数为12×

1

4

=3，阴离子个数为：8×

1

8

=1，然后求出两者的个数之比为3：1；根据以Xn-为中心，在X、Y、Z三个轴上，在每个轴上等距离的C+有2个，共6个，故答案为：3：1；6；