Question

已知U、V、W、X、Y、Z均為元素周期表中前36號(hào)元素，且原子序數(shù)依次增大．U、V、W和X、Y分別為同一周期的主族元素，V原子p能級(jí)電子總數(shù)與s能級(jí)電子總數(shù)相等．U、Z原子中未成對(duì)電子數(shù)是同周期中最多的，且基態(tài)Z原子核外電子數(shù)是基態(tài)V原子核外電子數(shù)的3倍．X和Y原子的第一至第四電離能如表所示：

電離能/kJ/mol	I1	I2	I3	I4
X	738	1451	7733	10540
Y	578	1817	2745	11575

（1）試比較U、V、W三種元素電負(fù)性

 

（用元素符號(hào)填空）
X、Y兩元素中X的第一電離能較大的原因是

 

（2）基態(tài)Z原子的核外電子排布式為

 

．該基態(tài)原子共有

 

種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子．
（3）試寫出U元素單質(zhì)的2種等電子體，并舉例說明其結(jié)構(gòu)或性質(zhì)與U元素單質(zhì)的相似之處：①

 

，

 

；
②

 

，

 

；
（4）將W的單質(zhì)通入NaOH溶液中可得到VW₂．VW₂是一種無色、幾乎無味的劇毒氣體，主要用于氧化反應(yīng)，火箭工程、助燃劑等．
①VW₂中V原子的雜化軌道類型是

 

，VW₂分子的空間構(gòu)型為

 

．
②與H₂O分子相比，VW₂分子的極性更

 

（填“大”或“小”），原因是

 

．
（5）金屬Z內(nèi)部原子的堆積方式與Na相同，都是體心立方堆積方式，如圖．則晶胞中Z的配位數(shù)為

 

，若該晶胞的邊長為289pm，N_A取值為6.02×10²³，Z原子的摩爾質(zhì)量為52g/mol，則E的密度為

 

g/cm³．Z原子與次近的Z原子的核間距離為

 

pm．

Answer 1

考點(diǎn)：位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應(yīng)用

專題：元素周期律與元素周期表專題

分析：U、V、W、X、Y、Z均為元素周期表中前36號(hào)元素，且原子序數(shù)依次增大．V原子p能級(jí)電子總數(shù)與s能級(jí)電子總數(shù)相等，則V為O元素；U、Z原子中未成對(duì)電子數(shù)是同周期中最多的，且基態(tài)Z原子核外電子數(shù)是基態(tài)V原子核外電子數(shù)的3倍，則U為N元素，Z為Cr元素；根據(jù)X和Y原子的第一至第四電離可知，X的第3電離能較大，則X為Mg元素；Y的第4電離能明顯增大，則Y為Al元素；W為F元素；再結(jié)合題目分析解答．

解答： 解：U、V、W、X、Y、Z均為元素周期表中前36號(hào)元素，且原子序數(shù)依次增大．V原子p能級(jí)電子總數(shù)與s能級(jí)電子總數(shù)相等，則V為O元素；U、Z原子中未成對(duì)電子數(shù)是同周期中最多的，且基態(tài)Z原子核外電子數(shù)是基態(tài)V原子核外電子數(shù)的3倍，則U為N元素，Z為Cr元素；根據(jù)X和Y原子的第一至第四電離可知，X的第3電離能較大，則X為Mg元素；Y的第4電離能明顯增大，則Y為Al元素；W為F元素；再結(jié)合題目分析解答．
（1）非金屬性：F＞O＞N，故電負(fù)性：F＞O＞N；Mg原子價(jià)電子排布為3s²，而Al原子的價(jià)電子排布為3s²3p¹，Mg原子3s軌道全充滿，3p軌道全空相對(duì)穩(wěn)定，故第一電離能：F＞O＞N；X為Mg、Y為Al，Mg原子價(jià)電子排布為3s²，而Al原子的價(jià)電子排布為3s²3p¹，Mg原子3s軌道全充滿，3p軌道全空相對(duì)穩(wěn)定；
（2）Cr的核外電子數(shù)為24，有24種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子，其原子的核外電子排布式為[Ar]3d⁵4s¹，故答案為：[Ar]3d⁵4s¹；24；
（3）N₂有14個(gè)電子，其等電子體有都呈電中性的CO，都較穩(wěn)定的CN^-，故答案為：CO，都呈電中性；CN^-，都具有穩(wěn)定性；
（4）①OF₂中，O原子與F形成2條共價(jià)鍵，還有2個(gè)孤對(duì)電子，形成4個(gè)雜化軌道，采用sp3雜化，構(gòu)成V形空間結(jié)構(gòu)；故答案為：sp³；V形；
②F的電負(fù)性大于O，導(dǎo)致正負(fù)電荷中心偏離程度減小，OF₂分子的極性小于H₂O；故答案為：��；F的電負(fù)性大于O，導(dǎo)致正負(fù)電荷中心偏離程度減�。�
（5）該晶胞中，晶胞中心Cr與周圍8個(gè)Cr最近，其配位數(shù)為8；其密度為ρ=

m

V

=

2×52

(2.89×10-10)3NA

g/cm3=7.1g/cm³，Cr原子與次近的Cr原子為另一個(gè)晶胞的中心Cr原子，其核間距離為邊長為289pm，故答案為：8；7.0至7.2均可；289pm．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，正確推斷元素是解本題關(guān)鍵，明確晶胞的計(jì)算方法、第一電離能、氫化物的穩(wěn)定性、核外電子排布式的書寫規(guī)則即可解答，注意第一電離能的規(guī)律及異�，F(xiàn)象，題目難度中等．