Question

【题目】【化学一选修3:物质结构与性质】X、Y、Z、W四种元素的部分信息如下表所示。

元素	X	Y	Z	W
相关 信息	短周期元素，最高化合价为 +7价	基态原子中，电子占据的最高能层符号为L,最高 能级上只有两个自旋方向相同的电子	核外电子共有15种运动状态	能与X形成两种常见化合物WX2、WX3，酚遇WX3溶液能发生显色反应

回答下列问题：

(1) W的基态原子电子排布式为____, X、Y、Z三种元素电负性由大到小的顺序为___(用具体的元素符号填写)。

(2)化合物YX4、ZX3、ZX5 (气态或液态时)中，中心原子的轨道类型不是sp3杂化的是________(填化学式，下同），分子构型是正四面体的是______, 属于极性分子的是____。

(3)已知WX3的熔点：306℃，沸点：319℃，则WX3的晶体类型为____，Y与氢元素能形成YnH2n+2 (n为正整数）的一系列物质，这一系列物质沸点的变化规律以及影响的因素是______________。

(4)Z可形成多种含氧酸，如H3ZO4、HZO3、H3ZO3等，其中酸性最强的是______（填化学式）。

(5)W元素的单质晶体在不同温度下有两种堆积方式，晶胞分别如下图所示。在面心立方晶胞中W原子的配位数为___；若W的原子半径为r cm，阿伏加德罗常数为NA，则其体心立方晶体的密度可表示为_____gcm-3。

Answer 1

【答案】 [Ar]3d64s2 Cl> P> C PCl5 CCl4 PCl3 分子晶体 规律：随着相对分子质量的增大而升高，影响因素是分子间作用力的大小 HPO3 12 21 /(4NAr3)

【解析】短周期只有Cl的最高正价为+7价，则X为Cl元素；Y基态原子中，电子占据的最高能层符号为L,最高 能级上只有两个自旋方向相同的电子，则其电子排布式为1s22s22p2，Y应为碳元素；Z核外电子共有15种运动状态，应为P元素；W能与X形成两种常见化合物WX2、WX3，酚遇WX3溶液能发生显色反应，可知W为Fe元素；

(1) Fe的核电荷数为26，其基态原子电子排布式为[Ar]3d64s2 ，Cl、C、P三种元素的非金属性强弱顺序为Cl> P> C，非金属性越强电负性越大，故电负性由大到小的顺序为Cl> P> C；

(2)化合物CCl4和PCl3的中心原子的杂化类型分别均sp3，而PCl5中P原子形成5个共用电子对，杂化类型不可能是sp3，CCl4为正四面体结构，为非极性分子，PCl3含有孤电子对，空间构型为锥形，为极性分子；

(3)已知FeCl3的沸点：319℃，熔点：306℃，沸点较低，则FeCl3的晶体类型为分子晶体，C与氢元素能形成CnH2n+2（n为正整数）的一系列物质，为烷烃，晶体类型为分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越强，则沸点越高，；

(4)H3PO4、HPO3、H3PO3可改写成（HO）3RO、（HO）RO2、（HO）3R，非羟基氧原子个数分别为1、2、0，非羟基氧数目越多，酸性越弱，则酸性HPO3＞H3PO4＞H3PO3；

(5)Fe单质晶体为面心立方晶胞结构时，结构中Fe原子周围最靠近的Fe原子数目为12，则Fe的配位数为12；

若Fe为体心立方堆积，铁为与顶点和体心，则一个晶胞中Fe的个数为1+8×=2，一个晶胞的质量为，体心结构中，体对角线长为4rcm，晶胞边长为cm，晶胞的体积为（）3cm3，故密度为g/cm3=21 /(4NAr3)。