Question

【题目】周期表中前四周期的元素A、Z、Q、R、T的原子序数依次增大，且A、Z、Q同周期。A共有两个原子轨道上有电子，且电子数目相同。Z、Q相邻，且Z中的未成对电子数为3个，R元素在地壳中含量位于金属元素的第二位。T是人类最早使用的元素，并以这种元素命名了我国的一个时代。请回答下面的问题：

（1）A、Z、Q第一电离能从小到大的顺序为：_______________（填元素符号），T的价层电子排布图为：__________________________。

（2）Q的基态原子中能量最高的电子，其电子云在空间有___________个方向，原子轨道呈_______形。

（3）Z3-的立体构型为____________，写出与Z3-互为等电子体的一种非极性分子化学式____________。

（4）在不同的温度下，A以ACl2和二聚体A2Cl4两种形式存在，二聚体的结构式如图所示：

①ACl2中A的杂化方式为______________________。

②1mol A2Cl4中含配位键的数目为____________。

（5）R单质的晶体在不同温度下有两种堆积方式，晶胞分别如图所示。体心立方晶胞和面心立方晶胞的棱边长分别为acm、bcm，则R单质的体心立方晶胞和面心立方晶胞的密度之比为_________，R原子配位数之比为_____________。

Answer 1

【答案】 Be<O<N 3 哑铃形 直线形 CO2(CS2等) sp 1.204×1024或2NA b3∶2a3 2∶3

【解析】周期表中前四周期的元素A、Z、Q、R、T的原子序数依次增大，且A、Z、Q同周期。A共有两个原子轨道上有电子，且电子数目相同。A为Be元素；Z、Q相邻，且Z中的未成对电子数为3个，Z为N元素，Q为O元素；R元素在地壳中含量位于金属元素的第二位，R为Fe元素；T是人类最早使用的元素，并以这种元素命名了我国的一个时代，T为Cu元素。

(1) 同一周期，从左到右，第一电离能逐渐增大，但N的2p为半充满状态，较为稳定，A、Z、Q第一电离能从小到大的顺序为Be<O<N，铜为29号元素，价层电子排布图为，故答案为：Be<O<N；；

(2)Q为O元素，Q的基态原子中能量最高的电子为2p电子，其电子云在空间有x、y、z3个方向，原子轨道呈哑铃形，故答案为：3；哑铃形；

(3)N3-的价层电子对数=2+×(5+1-2×3)=2，立体构型为直线形，与N3-互为等电子体的一种非极性分子为CO2或CS2等，故答案为：直线形；CO2(或CS2等)；

(4)在不同的温度下，Be以BeCl2和二聚体Be2Cl4两种形式存在。

①BeCl2中Be的价层电子对数=2+×(2-2×1)=2，采用sp杂化，故答案为：sp；

②中的配位键为，因此1mol Be2Cl4中含配位键的数目为1.204×1024，故答案为：1.204×1024；

(5)体心立方晶胞中含有的铁原子数目=8×+1=2，面心立方晶胞中含有的铁原子数目=8×+6×=4，则体心立方晶胞和面心立方晶胞的密度之比=： =；体心立方晶胞中铁原子的配位数=8，面心立方晶胞中铁原子的配位数=12，铁原子配位数之比==，故答案为： ； 。