Question

X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中常见的元素，其相关信息如下表：

元素	相关信息
X	X原子基态时最外层电子数是其内层电子数的2倍
Y	Y原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子
Z	Z的基态原子最外层电子排布式为：nsnnpn+2
W	W的原子序数为29

（1）基态W原子的价电子排布式是

 

．
（2）X、Y、Z三种元素第一电离能从大到小的顺序是

 

．（填化学式）
（3）Y的氢化物分子的空间构型是

 

；该氢化物分子中Y原子轨道的杂化类型是

 

．
（4）铅、钡、氧形成的某化合物的晶胞结构是：Pb⁴⁺处于立方晶胞顶点，Ba²⁺处于晶胞中心，O^2-处于晶胞棱边中心，该化合物化学式为

 

，每个Ba²⁺与

 

个O^2-配位．

Answer 1

考点：位置结构性质的相互关系应用

专题：元素周期律与元素周期表专题

分析：X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中常见的元素，X原子基态时最外层电子数是其内层电子数的2倍，X原子只能有2个电子层，最外层电子数为4，则X为C元素；Y原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子，原子核外电子排布式为1s²2s²2p³，则Y为N元素；Z的基态原子最外层电子排布式为nsⁿnpⁿ⁺²，s能级只能容纳2个电子，故n=2，可推知Z为O元素；W的原子序数为29，则W为Cu元素，据此解答．

解答： 解：X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中常见的元素，X原子基态时最外层电子数是其内层电子数的2倍，X原子只能有2个电子层，最外层电子数为4，则X为C元素；Y原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子，原子核外电子排布式为1s²2s²2p³，则Y为N元素；Z的基态原子最外层电子排布式为nsⁿnpⁿ⁺²，s能级只能容纳2个电子，故n=2，可推知Z为O元素；W的原子序数为29，则W为Cu元素，
（1）基态Cu原子的价电子排布式为3d¹⁰4s¹，故答案为：3d¹⁰4s¹；
（2）同周期随原子序数增大，元素第一电离能呈增大趋势，但N元素2p轨道容纳3个电子，处于半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于O氧元素，第一电离能从大到小的顺序是N＞O＞C，故答案为：N＞O＞C；
（3）Y的氢化物为NH₃，其分子的空间构型是三角锥形；该氢化物分子中N原子价层电子对数=4+

5-1×3

2

=4，N原子轨道的杂化类型是sp³杂化，故答案为：三角锥形；sp³杂化；
（4）铅、钡、氧形成的某化合物的晶胞结构是：Pb⁴⁺处于立方晶胞顶点，Ba²⁺处于晶胞中心，O^2-处于晶胞棱边中心，则晶胞中Pb⁴⁺离子数目=8×

1

8

=1、Ba²⁺离子数目=1、O^2-离子数目=12×

1

4

=3，故该化合物化学式为PbBaO₃，每个Ba²⁺周围与之最近的O^2-位于棱中心，每个晶胞有12条棱，故每个Ba²⁺与12个O^2-配位，故答案为：PbBaO₃；12．

点评：本题考查结构性质位置关系应用，涉及核外电子排布、电离能、分子结构、晶胞计算等，侧重对基础知识的巩固，难度不大．