Question

【题目】已知X、Y、Z、W、K五种元素均位于周期表的前四周期，且原子序数依次增大。元素X是周期表中原子半径最小的元素；Y的基态原子中电子占据了三种能量不同的原子轨道，且这三种轨道中的电子数相同；W位于第2周期，其原子的核外成对电子数是未成对电子数的3倍；K位于ds区且原子的最外层电子数与X的相同。

请回答下列问题：（答题时，X、Y、Z、W、K用所对应的元素符号表示）

（1）Y、Z、W元素的第一电离能由大到小的顺序是 。

（2）K的电子排布式是 。

（3）Y、Z元素的某些氢化物的分子中均含有18个电子，则Y的这种氢化物的化学式是 ；Y、Z的这些氢化物的沸点相差较大的主要原因是 。

（4）若X、Y、W形成的某化合物（相对分子质量为46）呈酸性，则该化合物分子中Y原子轨道的杂化类型是 ；1 mol该分子中含有σ键的数目是 。

（5）Z、K两元素形成的某化合物的晶胞结构如右图所示，则该化合物的化学式是 ，Z原子的配位数是 。

Answer 1

【答案】（1）N＞O＞C；（2）1s22s22p63s23p63d104s1（或[Ar] 3d104s1） ；

（3）C2H6，氮的氢化物（N2H4）分子间存在氢键；（4）sp2，4NA； ⑸Cu3N，6。

【解析】

试题分析：X是周期表中原子半径最小的元素，推出X为H，Y的基态原子中电子占据了三种能量不同的原子轨道，且这三种轨道的电子数相同，则Y为C，W位于第2周期，其原子的核外成对电子数是未成对电子数的3倍，W的排布式为1s22s22p4，W为O，K位于ds区且原子的最外层电子数与H相同，即K为Cu，（1）同周期从左向右第一电离能增大，但IIA>IIIA、VA>VIA，即N>O>C；（2）Cu属于29号元素，位于第四周期IB族元素，即电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s1（或[Ar] 3d104s1） ；（3）C、H构成18电子分子，则化学式为C2H6，它们属于分子晶体，沸点相差较大，是因为含有氢键的缘故；（4）C、H、O组成的化合物为酸性，且分子量为46，此物质为HCOOH，其中C有3个σ键，无孤电子对，杂化轨道=价层电子对数，即杂化类型为sp2，成键原子之间只能形成1个σ键，即1mol甲酸中含有4molσ键，个数为4NA；（5）电子层数越多，半径越大，大球是Cu，小球为O，Cu为棱上，根据均摊法，原子个数为12×1/4=3，N的个数为8×1/8=1，化学式为Cu3N，N周围最近的Cu的个数有6个，即配位数为6。