Question

【题目】X、Y、Z为前四周期元素，X与Y位于同一周期。X是生物体中不可缺少的元素之一，它能形成多种化合物。其基态原子中有15种电子运动状态.Y的负一价离子的最外层电子数与次外层的电子数相同；Z是第四周期元素，最外层只有1个电子，次外层的所有原子轨道均充满电子。

（1）基态X 原子中，电子占据的最高能层符号为_____；该能层中电子占据的能量最高的电子云在空间有___个伸展方向，原子轨道呈_______形.

（2）单质X与单质Y2反应，可以生成XY3和XY5，其中各原子满足最外层8电子稳定结构的化合物中，X原子的杂化轨道类型为________，其分子的空间构型为________。

（3）元素Z基态原子的核外电子排布式为______，其同周期元素中，第一电离能最小的是____（写元素符号）。

（4）Z与Y形成的一种化合物的立方晶胞如图所示.

①该晶胞中，含有____个Y原子。该化合物的化学式为_____，设晶胞棱长为anm，则此晶体密度为____g/cm3（写出计算表达式，摩尔质量用M表示，阿伏伽德罗常数用NA表示）

②该化合物难溶于水但易溶于氨水，其原因是_________。

Answer 1

【答案】 M 3 哑铃 sp3 三角锥形 1s22s22p63s23p63d104s1 K 4 CuC1 Cu+可与氨形成易溶于水的配位化合物

【解析】X是生物体中不可缺少的元素之一，它能形成多种化合物，其基态原子中有15种电子运动状态，说明X原子核外有15个电子，则X是P元素，X与Y位于同一周期，Y的负一价离子的最外层电子数与次外层的电子数相同，则Y是Cl元素，Z是第四周期元素，说明Z有四个电子层，最外层只有1个电子，次外层的所有原子轨道均充满电子，说明Z的M层有18个电子，则Z是Cu元素。

(1). P原子核外有15个电子，分三层排布，即有三个能层，所以电子占据的最高能层符号为M，P原子的最外层为3s23p3，p轨道的电子云在三维空间中沿着x、y、z轴3个方向延伸，p原子轨道为哑铃形，故答案为：M；3；哑铃；

(2). 单质P与Cl2反应，可以生成PCl3和PCl5，PCl3中P、Cl原子均满足最外层8电子稳定结构，PCl3中P原子的价层电子对数为：3＋（5－1×3）=4，P原子的杂化轨道类型为sp3，因P原子有 1个孤电子对，所以分子的空间构型为三角锥形，故答案为sp3；三角锥形；

(3). Z是Cu元素，其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，在同一周期中，元素的第一电离能随原子序数的递增呈增大的趋势，所以在第四周期中，第一电离能最小的是K元素，故答案为：1s22s22p63s23p63d104s1；K；

(4). ①. 依据晶胞结构，利用均摊法分析，每个晶胞中含有氯原子的个数为：8×1/8＋6×1/2=4，铜原子的个数为：4×1=4，所以该化合物的化学式为CuCl；由上述分析可知，1mol晶胞中含有4molCuCl，1mol晶胞的质量为4M，晶胞棱长为anm，则晶体密度为ρ=，故答案为：4；CuCl；；

②. 因Cu+可与氨形成易溶于水的配位化合物，所以CuCl难溶于水而易溶于氨水，故答案为：Cu+可与氨形成易溶于水的配位化合物。