Question

X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中常見的元素，其相關(guān)信息如下表：

	相關(guān)信息
X	X原子基態(tài)時最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子數(shù)的2倍
Y	Y原子基態(tài)時2p原子軌道上有3個未成對電子
Z	Z的基態(tài)原子最外層電子排布式為：nsnnpn+2
W	W的原子序數(shù)為24

（1）W的元素符號是；基態(tài)W原子的電子排布式為

 

．
（2）Z元素屬于元素周期表中

 

區(qū)元素．
（3）X、Y、Z三種元素電負(fù)性由小到大的順序是

 

（用元素符號表示）．
（4）用價層電子對互斥理論推測XZ^32-的立體構(gòu)型是；Y的氫化物Y₂H₄
分子中Y原子軌道雜化類型是

 

．Y₂H₄在一定條件下可與Y2Z4發(fā)生反應(yīng)生成Y單質(zhì)，若反應(yīng)中有8mol Y-H鍵斷裂，則形成的π鍵有

 

．
（5）鉛、鋇、Z形成的化合物的晶胞結(jié)構(gòu)中，若Ba²⁺處于晶胞中心，Z^2-處于晶胞棱邊的中心，Pb⁴⁺應(yīng)處于立方晶胞的頂點，該化合物的化學(xué)式為

 

．假設(shè)該晶胞的棱長為apm，該晶胞的密度為

 

g/cm³（列式計算），Pb⁴⁺與Ba²⁺之間的距離為

 

pm（用a表示）．

Answer 1

考點：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：X原子基態(tài)時最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子數(shù)的2倍，所以X有兩層，最外層電子數(shù)為4，X為碳元素，Y原子基態(tài)時2p原子軌道上有3個未成對電子，則Y 為氮元素，Z的基態(tài)原子最外層電子排布式為：nsⁿnpⁿ⁺²，可知n=2，所以Z為氧元素，W的原子序數(shù)為24，為鉻元素，據(jù)此答題；

解答： 解：X原子基態(tài)時最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子數(shù)的2倍，所以X有兩層，最外層電子數(shù)為4，X為碳元素，Y原子基態(tài)時2p原子軌道上有3個未成對電子，則Y 為氮元素，Z的基態(tài)原子最外層電子排布式為：nsⁿnpⁿ⁺²，可知n=2，所以Z為氧元素，W的原子序數(shù)為24，為鉻元素，
（1）W是鉻元素，它的元素符號是Cr，基態(tài)鉻原子的電子排布式為1s² 2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹，故答案為：Cr；1s² 2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹；
（2）Z為氧元素，最外層電子在p軌道上，屬于元素周期表中P區(qū)元素，故答案為：P；
（3）X、Y、Z分別 為C、N、O，根據(jù)元素周期律，同周期元素從左向右，電負(fù)性逐漸增大，所以三種元素電負(fù)性由小到大的順序是C＜N＜O，故答案為：C＜N＜O；
（4）XZ₃^2-為CO₃^2-，碳原子的價層電子對數(shù)為

4+2

2

=3，無孤電子對，根據(jù)價層電子對互斥理論可知，它的立體構(gòu)型是平面三角形；在N₂H₄分子中N原子價層電子對數(shù)為

5+2+1

2

=4，所以氮原子軌道雜化類型是 sp³雜化，N₂H₄在一定條件下可與N₂O₄發(fā)生反應(yīng)生成N₂單質(zhì)，若反應(yīng)中有8molN-H鍵斷裂，即有2molN₂H₄參加反應(yīng)，根據(jù)反應(yīng)2N₂H₄+N₂O₄=3N₂+4H₂O可知，可以生成3mol氮氣，而第個氮分子中有2個π鍵，所以形成的π鍵有6mol，故答案為：平面三角形；sp³；6mol；
（5）鉛、鋇、Z形成的化合物的晶胞結(jié)構(gòu)中，若Ba²⁺處于晶胞中心，Z^2-處于晶胞棱邊的中心，Pb⁴⁺應(yīng)處于立方晶胞的頂點，根據(jù)均攤法可知，在每個晶胞中含有Ba²⁺數(shù)為1，O^2-數(shù)為12×

1

4

=3，Pb⁴⁺數(shù)為8×

1

8

=1，所以該化合物的化學(xué)式為BaPbO₃，若該晶胞的棱長為apm，該晶胞的密度為

137+207+48 NA

(a×10-10)3

g/cm³=

392

NAa3×10-30

g/cm³，Pb⁴⁺與Ba²⁺之間的距離為晶胞體對角線的一半，所以為

3 a

2

pm，故答案為：BaPbO₃；

392

NAa3×10-30

；

3 a

2

；

點評：本題主要考查了原子核外電子排布、電負(fù)性、雜化軌道、晶胞的計算等知識點，有一定的難度，解題的關(guān)鍵是根據(jù)原子結(jié)構(gòu)確定元素種類，解題時要注意物質(zhì)結(jié)構(gòu)知識的靈活運用．