Question

X、Y、W、M、N五種元素分別位于周期表中三個緊鄰的周期，且原子序數(shù)依次增大，其相關信息如下表：

元素	相關信息
X	X原子的價電子構型為nsnnpn-1
Y	Y的電負性在元素周期表中最強
W	W的單質(zhì)是人們將太陽能轉(zhuǎn)換為電能的常用材料
M	M原子的最外層有兩個運動狀態(tài)不同的電子
N	N元素基態(tài)原子的M層全充滿，N層沒有成對電子，只有一個未成對電子

（1）N元素的基態(tài)原子的核外電子排布式為

 

，與N同周期的所有元素的基態(tài)原子中最外層電子數(shù)與N原子相同的元素有

 

（填元素符號）．
（2）XY₃分子的空間構型為

 

，中心原子X的雜化類型為

 

．
（3）如圖Ⅰ是金屬M和N所形成的某種合金的晶胞結(jié)構示意圖：，則該合金中M和N的原子個數(shù)比為

 

．
（4）單質(zhì)W的晶體類型為

 

，1mol W晶體中含有W-W鍵的數(shù)目為

 

（設N_A為阿伏加德羅常數(shù)的值）．
（5）M與Y形成的化合物的晶體的化學式為

 

；其晶胞如圖Ⅱ所示，其中M離子的配位數(shù)是

 

．

Answer 1

考點：晶胞的計算,原子核外電子排布,判斷簡單分子或離子的構型,原子軌道雜化方式及雜化類型判斷

專題：

分析：X、Y、W、M、N五種元素分別位于周期表中三個緊鄰的周期，且原子序數(shù)依次增大，X原子的價電子構型為nsⁿnp^n-1可知n=2，故X為B元素，Y的電負性在元素周期表中最強，可推知Y為F元素，W的單質(zhì)是人們將太陽能轉(zhuǎn)換為電能的常用材料，可推知W為Si元素，M原子的最外層有兩個運動狀態(tài)不同的電子，M只能位于第四周期ⅡA，為Ca元素，N元素基態(tài)原子的M層全充滿，N層沒有成對電子，只有一個未成對電子，N為Cu元素，據(jù)此解答．

解答： 解：X、Y、W、M、N五種元素分別位于周期表中三個緊鄰的周期，且原子序數(shù)依次增大，X原子的價電子構型為nsⁿnp^n-1可知n=2，故X為B元素，Y的電負性在元素周期表中最強，可推知Y為F元素，W的單質(zhì)是人們將太陽能轉(zhuǎn)換為電能的常用材料，可推知W為Si元素，M原子的最外層有兩個運動狀態(tài)不同的電子，M只能位于第四周期ⅡA，為Ca元素，N元素基態(tài)原子的M層全充滿，N層沒有成對電子，只有一個未成對電子，N為Cu元素，
（1）N為元素Cu，29號元素，電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹（或[Ar]3d¹⁰4s¹）；Cu的價電子為3d¹⁰4s¹，同周期中K的價電子為4s¹，Cr的價電子為3d⁵4s¹，則與Cu同周期的所有元素的基態(tài)原子中最外層電子數(shù)與Cr原子相同的元素有K、Cr；
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹（或[Ar]3d¹⁰4s¹）；K、Cr；
（2）X為B元素，Y為F元素，BF₃中中心原子B價層電子對個數(shù)=3+

1

2

（3-3×1）=3，且不含孤電子對，所以空間構型是平面三角形，中心原子是以sp²雜化；
故答案為：平面三角形；sp²雜化；
（3）利用均攤法計算可知，晶胞中Ca位于定點，N（Ca）=8×

1

8

=1，Cu位于面心和體心，共有N（Cu）=8×

1

2

+1=5，則該合金中Ca和Cu的原子個數(shù)比為1：5，根據(jù)晶胞結(jié)構可知，晶胞中與Ca距離最近的Ca原子分布在晶胞上與之相鄰的頂點上，這樣的Ca原子有6個；
故答案為：1：5；
（4）單質(zhì)Si的晶體類型為原子晶體，1個Si原子形成4個共價鍵，每個共價鍵被2個Si原子共用，則1molSi中含有2N_ASi-Si鍵；
故答案為：原子晶體；2N_A；
（5）鈣離子位于晶胞頂點和面心，一個晶胞中鈣離子數(shù)=8×

1

8

+6×

1

2

=4，氟離子位于晶胞體內(nèi)，一個晶胞中有8個氟離子，故形成化合物的晶體的化學式為CaF₂，CaF₂晶體中與鈣離子距離最近的氟離子有8個，所以其配位數(shù)為8．
故答案為：CaF₂；8．

點評：本題考查位置、結(jié)構、性質(zhì)的應用，題目綜合性較強，涉及知識點較多，注重元素周期表、周期律與原子結(jié)構知識的結(jié)合來考查學生，題目難度中等．