Question

【題目】周期表中前四周期元素R、W、X、Y、Z的原子序數依次遞增。R基態原子中，電子占據的最高能層符號為L，最高能級上只有兩個自旋方向相同的電子。工業上通過分離液態空氣獲得X單質。Y原子的最外層電子數與電子層數之積等于R、W、X三種元素的原子序數之和。Z基態原子的最外能層只有一個電子，其他能層均己充滿電子。請回答下列問題：

（1） Z2+基態核外電子排布式為______________。

（2） YX4-的空間構型是______________，與YX4-互為等電子體的一種分子為_____________(填化學式)；HYX4酸性比HYX2強，其原因是_____________。

（3）結構簡式為RX (W2H3)2的化合物中R原子的雜化軌道類型為_____________；lmo1RX (W2H3) 2分子中含有σ鍵數目為_____________。

（4）往Z的硫酸鹽溶液中通入過量的WH3，可生成[Z(WH3)4]SO4，下列說法正確的是_____________。

A. [Z(WH3)4]SO4中所含的化學鍵有離子鍵、極性鍵和配位鍵

B.在[Z(WH3)4]2+中Z2+給出孤對電子，NH3提供空軌道

C.在[Z(WH3)4]SO4組成元素中第一電離能最大的是氧元素

（5）某Y與Z形成的化合物的晶胞如圖所示(黑點代表Z原子)。

①該晶體的化學式為_____________

②已知Z和Y的電負性分別為1.9和3.0，則Y與L形成的化合物屬于_____________(填“離子”、“共價”)化合物。

③已知該晶體的密度為ρg.cm-3，阿伏加德羅常數為NA，則該晶體中Z原子和Y原子之間的最短距離為_____________pm(只寫計算式)。

Answer 1

【答案】（1）[Ar]3d9（2）正四面體；CCl4等；HClO4有3個非羥基氧，而HClO2有1個非羥基氧；

（3）sp2；11NA（4）A（5）①CuCl；②共價；③

【解析】

試題分析：周期表中前四周期元素R、W、X、Y、Z的原子序數依次遞增。R基態原子中，電子占據的最高能層符號為L，最高能級上只有兩個自旋方向相同的電子，R為C元素。工業上通過分離液態空氣獲得X單質，X為O元素，則W為N元素。Y原子的最外層電子數與電子層數之積等于R、W、X三種元素的原子序數之和，則Y為Cl元素。Z基態原子的最外能層只有一個電子，其他能層均己充滿電子，Z為Cu元素。

（1） Z為Cu元素。銅為29號元素，Z2+基態核外電子排布式為[Ar]3d9，故答案為：[Ar]3d9；

（2） YX4-為ClO4-，其中Cl的孤電子對數目為（7+1-4×2）=0，連接的原子數目為4，采取sp3雜化，空間構型是正四面體；與YX4-互為等電子體的分子有CCl4；HClO4有3個非羥基氧，而HClO2有1個非羥基氧，使得HClO4酸性比HClO2強，故答案為：正四面體；CCl4等；HClO4有3個非羥基氧，而HClO2有1個非羥基氧；

（3）結構簡式為CO (N2H3)2的結構為，其中C原子上連接有3個原子，沒有孤電子對，采取sp2雜化，lmo1 CO (N2H3)2分子中含有σ鍵數目為11NA，故答案為：sp2；11NA

（4）往硫酸銅溶液中通入過量的NH3，可生成[Cu(NH3)4]SO4，A. [Cu(NH3)4]SO4屬于離子化合物，所含的化學鍵有離子鍵、硫酸根離子和氨分子中存在極性鍵和銅離子和N原子間存在配位鍵，故A正確；B.在[Cu(NH3)4]2+中Cu2+提供空軌道給出孤對電子，NH3給出孤對電子，故B錯誤；C.在[Cu(NH3)4]SO4組成元素中第一電離能最大的是氮元素，因為氮的2p為半充滿結構，故C錯誤；故選A；

（5）①該晶體中Cu原子數目為4，Cl原子數目為8×+6×=4，故化學式為CuCl，故答案為：CuCl；

②已知Z和Y的電負性分別為1.9和3.0，電負性的差值為1.1＜1.8，則Y與L形成的化合物屬于共價化合物，故答案為：共價；

③已知該晶體的密度為ρg.cm-3，阿伏加德羅常數為NA，則該晶胞的邊長為cm，該晶體中Cu原子和Cl原子之間的最短距離為體對角線的，即cm，故答案為：。