Question

（2012?武汉模拟）[化学一选修 3：物质结构与性质]有U、V、W、X、Y、Z 六种前四周期元素，原子序数依次增大，其相关信息如下表：

元素编号	相关信息比
U	所处的周期数、族序数分别与其原子序数相等
V	基态时，电子分布在三个能级上，且各能级中电子数相等
W	基态时，2p 轨道处于半充满状态
X	与W元素处于同一周期，且X的第一电离能小于W的第一电离
Y	是第四周期元素中未成对电子数最多的元素
Z	Z 的一种核素的质量数为65，中子数为 36

请回答下列问题：
（1）U、V两种元素组成的一种化合物甲是重要的化工原料，常把它的产量作为衡量石油化工发展水平的标志，则甲分子中σ键和π键的个数比为

5：1

，其中心原子采取

sp²

杂化；
（2）V与W原子结合形成的V₃W₄晶体，其硬度比金刚石大，则V₃W₄晶体中含

共价

键，属于

原子

晶体；
（3）Y 的基态原子的核外电子排布式为

[Ar]3d⁵4s¹

；
（4）乙和丙分别是V和X的氢化物，这两种氢化物分子中都含有 18 个电子．乙和丙的化学式分别是

C₂H₆

、

H₂O₂

，两者沸点的关系为乙

＜

丙（填“＞”或“＜”），原因是

H₂O₂分子见存在氢键，C₂H₆分子间不存在氢键

；
（5）Z单质晶体的晶胞如右图所示，其配位数为：

12

．

Answer 1

分析：U所处的周期数、族序数分别与其原子序数相等，故U为氢；
V基态时，电子分布在三个能级上，且各能级中电子数相等，则核外电子排布为1s²2s²2p²，则V为碳元素；
W基态时，2p 轨道处于半充满状态，核外电子排布为1s²2s²2p³，则W为氮元素；
X与W元素处于同一周期，且X的第一电离能小于W的第一电离，故X为氧元素；
Y是第四周期元素中未成对电子数最多的元素，故Y为铬元素；
Z 的一种核素的质量数为65，中子数为36，则质子数为65-36=29，为铜元素；
（1）乙烯的产量作为衡量石油化工发展水平的标志；
（2）C和N形成C₃N₄，其硬度比金刚石大，故为原子晶体；
（3）铬为24号元素，根据构造原理书写核外电子排布式；
（4）C和H形成的18电子化合物为C₂H₄，O和H形成的18电子化合物为H₂O₂；
（5）每个晶胞中与一个顶点上铜原子距离最近的铜原子数是3，每个顶点上铜原子被8个晶胞占有，据此计算铜原子配位数．

解答：解：U所处的周期数、族序数分别与其原子序数相等，故U为氢；
V基态时，电子分布在三个能级上，且各能级中电子数相等，则核外电子排布为1s²2s²2p²，则V为碳元素；
W基态时，2p 轨道处于半充满状态，核外电子排布为1s²2s²2p³，则W为氮元素；
X与W元素处于同一周期，且X的第一电离能小于W的第一电离，故X为氧元素；
Y是第四周期元素中未成对电子数最多的元素，故Y为铬元素；
Z 的一种核素的质量数为65，中子数为36，则质子数为65-36=29，为铜元素；
（1）H和C形成的化合物，常把它的产量作为衡量石油化工发展水平的标志，故该化合物为乙烯，乙烯中σ键和π键的个数比为5：1，碳原子采取sp²杂化，
故答案为：5：1；sp²；
（2）C和N形成C₃N₄，其硬度比金刚石大，故为原子晶体，C-N为共价键，故答案为：共价；原子；
（3）铬为24号元素，基态原子的核外电子排布式为[Ar]3d⁵4s¹，故答案为：[Ar]3d⁵4s¹；
（4）C和H形成的18电子化合物为C₂H₄，O和H形成的18电子化合物为H₂O₂，两者都为分子晶体，由于双氧水中含有氢键，故沸点：H₂O₂＞C₂H₄，
故答案为：C₂H₄；H₂O₂；＜；
（5）在铜的晶胞中，顶点上的铜原子被8个晶胞占有，每个晶胞中与一个顶点上铜原子距离最近的铜原子数是3，每个面上的铜原子被2个晶胞占有，所以其配位数是3×8÷2=12，故答案为：12．

点评：本题考查元素周期律、原子晶体、核外电子排布、氢键以及配位数的计算，综合性较强，难度中等．