問題詳情:
X、Y、Z、W、R是原子序數依次增大的前四周期元素,這五種元素的相關資訊如下:
元素 | 相關資訊 |
X | 其中一種核素在考古時常用來鑑定一些文物的年代 |
Y | 原子核外電子有7種不同的運動狀態 |
Z | 地殼中含量最高的元素 |
W | 價電子排布式爲(n+1)sn(n+1)pn+2 |
R | 基態原子最外能層只有一個電子,其他能層均已充滿電子 |
(1)基態R原子的電子排布式爲______________________________________。
(2)Y2分子中σ鍵和π鍵的數目比爲________________。
(3)X、Y、Z三種元素的第一電離能由小到大的順序爲____________(用元素符號表示),元素Y的簡單氣態*化物的沸點比元素X的簡單氣態*化物沸點高的主要原因是_____________。
(4)元素Z、W組成的微粒WZ42-的空間構型是______,其中W原子的雜化軌道類型爲________。
(5)已知Z、R能形成一種化合物,其晶胞結構如圖所示,該化合物的化學式爲________;若相鄰的Z原子和R原子間的距離爲a cm,設阿伏加德常數的值爲NA,則該晶體的密度爲__________g·cm-3(用含a、NA的代數式表示)。
【回答】
【*】 (1). [Ar]3d104s1(或1s22s22p63s23p63d104s1) (2). 1∶2 (3). C<O<N (4). 氨分子間存在*鍵,而**分子間只有範德華力 (5). 正四面體 (6). sp3 (7). Cu2O (8).
【解析】
【分析】
X、Y、Z、W、R是原子序數依次增大的前四周期元素,X的一種核素在考古時常用來鑑定一些文物的年代,則X爲碳元素;Y原子核外電子有7種不同的運動狀態,則Y爲N元素;Z是地殼中含量最高的元素,則Z爲O元素;W元素的價電子排布式爲(n+1)sn(n+1)pn+2,s能級容納2個電子,則n=2,可推知W爲P元素;R元素的基態原子最外能層只有一個電子,其它能層均已充滿,則F原子*電子排布爲3d104s1,所以R爲銅元素,據此答題。
【詳解】(1)R元素的基態原子最外能層只有一個電子,其它能層均已充滿,基態R原子的電子排布式爲1s22s22p63s23p63d104s1,故*爲:1s22s22p63s23p63d104s1。
(2)N2分子結構式爲N≡N,σ鍵和π鍵的數目比爲1:2,故*爲:1:2。
(3)C、O、N元素都是第二週期非金屬元素,同一週期元素自左而右第一電離能呈增大趨勢,但N元素原子2p能級是半滿穩定狀態,能量較低,第一電離能高於同週期相鄰元素,故第一電離能:C<O<N;氨氣分子之間存在*鍵,而**分子間只有範德華力,沸點高於**的,故*爲:C<O<N;氨氣分子之間存在*鍵,而**分子間只有範德華力。
(4)由元素Z、W組成的PO43-中P原子孤電子對數爲(5+3-2×4)÷2=0,價層電子對數爲4+0=4,故其空間構型是正四面體,其中P原子的雜化類型爲sp3雜化,故*爲:正四面體;sp3雜化。
(5)根據晶胞的結構圖可知,晶胞中含有氧原子數爲1+8×1/8=2,銅原子數爲4,所以該化合物的化學式爲Cu2O,晶胞質量爲,若相鄰氧原子和銅原子間的距離爲acm,則晶胞的體對角線爲4acm,所以邊長爲,所以體積爲,該晶體的密度爲,故*爲:Cu2O,。
【點睛】第(5)小題先根據晶胞的結構推導該化合物的化學式,再根據ρ=m/V計算該晶胞的密度。
知識點:物質結構 元素週期律
題型:填空題