Question

【题目】W、X、Y、Z为原子序数依次增大的前四周期元素，元素W是宇宙中最丰富的元素，元素X的原子的最外层电子数是其内层的3倍，元素Z的基态原子核外电子有24种运动状态，Y、X、Z不在同一周期，且元素Y的基态原子核外电子p电子比s电子多5个。

(1)Z的基态原子的核外电子排布式为_____________。

(2)Z的氧化物是石油化工中重要的催化剂之一，如催化异丙苯()裂化生成苯和丙烯。

①1 mol丙烯分子中含有σ键与π键数目之比为_____________。

②苯分子中碳原子的杂化轨道类型为_____________。

③Z的一种氧化物ZO5中，Z的化合价为＋6价，则其中过氧键的数目为_________个。

(3)W、X、Y三种元素的电负性由小到大的顺序为_______(请用元素符号回答)。

(4)ZY3的熔点为1 152 ℃，其在熔融状态下能够导电，据此可判断ZY3晶体属于_________(填晶体类型)。

(5)ZX2晶体的晶胞结构如图所示，每个Z原子周围最近的X原子数目为________。若该化合物的相对分子质量为M，晶胞边长为a pm，阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶体的密度为_____________g/cm3。

Answer 1

【答案】[Ar]3d54s1或1s22s22p63S23p63d54s1 8∶1 sp2 2 H<Cl<O 离子晶体 6 2M/NAa3×1030

【解析】

根据题给信息推断，W是宇宙中最丰富的元素，则W为氢元素；元素X的原子的最外层电子数是其内层的3倍，则X为氧元素；元素Z的基态原子核外电子有24种运动状态，则Z为24号元素Cr，Y、X、Z不在同一周期，则Y为第三周期元素，且元素Y的基态原子核外电子p电子比s电子多5个，则Y的核外电子排布式为1s22s22p63S23p5，Y为Cl元素，据此答题。

（1）Cr是24号元素，Cr的基态原子的核外电子排布式为[Ar]3d54s1或1s22s22p63S23p63d54s1，故答案为：[Ar]3d54s1或1s22s22p63S23p63d54s1。

（2）①分子中的单键都是σ键，双键中有1个σ键和1个π键，丙烯的结构简式为CH2=CH-CH3，所以1个丙烯分子中含有8个σ键，1个π键，故1mol丙烯分子中含有σ键与π键数目之比为8∶1，故答案为：8∶1。

②苯分子中碳原子形成3个σ键，不含孤电子对，故苯分子中碳原子的杂化轨道类型为sp2，故答案为：sp2。

③Z的一种氧化物ZO5（CrO5）中，设过氧键的数目为x，则-2价氧原子的个数是5-2x，Cr的化合价为+6价，则根据化合价中正负化合价代数和为0可知，2x+（5-2x）×2=6，解得：x=2，则过氧键的数目为2个，故答案为：2。

（3）非金属性越强，电负性越大，则W、X、Y三种元素的电负性由小到大的顺序为：H<Cl<O，故答案为：H<Cl<O。

（4）CrCl3的熔点为1152℃，其在熔融状态下能够导电，据此可判断CrCl3晶体属于离子晶体，故答案为：离子晶体。

（5）根据晶胞结构可判断每个Cr原子周围最近的O原子数目为6个。该晶胞中含有Cr原子数是1+8×1/8=2个，含有O原子数为4×1/2+2=4个，则该晶体的密度为：2M/NA÷（a×10-10）3=2M/NAa3×1030g/cm3，故答案为：2M/NAa3×1030。