Question

【題目】Y、Z、W、R、M五種元素，位于元素周期表的前四周期，它們的核電荷數(shù)依次增大，有如下信息：

元素	相關(guān)信息
Y	原子核外有6個不同運動狀態(tài)的電子
Z	非金屬元素，基態(tài)原子的s軌道的電子總數(shù)與p軌道的電子總數(shù)相同
W	主族元素，與Z原子的價電子數(shù)相同
R	價層電子排布式為3d64s2
M	位于第ⅠB族，其被稱作“電器工業(yè)的主角”

請回答下列問題(Y、Z、W、R、M用所對應(yīng)的元素符號表示)：

(1)Z、W元素相比，第一電離能較大的是____，M2+的核外電子排布式為_______。

(2)M2Z的熔點比M2W的______(填“高”或“低”)，請解釋原因：_____________。

(3)WZ2的VSEPR模型名稱為______；WZ3氣態(tài)為單分子，該分子中W原子的雜化軌道類型為____；WZ3的三聚體環(huán)狀結(jié)構(gòu)如圖(a)所示，該結(jié)構(gòu)的分子中含有____個σ鍵；寫出一種與WZ3互為等電子體的分子的化學(xué)式_____。

(4)MRW2的晶胞如圖(b)所示，晶胞參數(shù)a=0.524 nm、c=1.032 nm；MRW2的晶胞中，晶體密度ρ=____g/cm3(只要求列算式，不必計算出數(shù)值，阿伏加德羅常數(shù)為NA=6.02×1023 mol-1)。

Answer 1

【答案】O [Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9 高 氧離子半徑比硫離子半徑小,Cu2O比Cu2S的晶格能大,所以Cu2O熔點高 平面三角形 sp2 12 BF3等

【解析】

Y、Z、W、R、M五種元素，位于元素周期表的前四周期，它們的核電荷數(shù)依次增大。Y的原子核外有6個不同運動狀態(tài)的電子，Y為C元素； Z是非金屬元素，基態(tài)原子的s軌道的電子總數(shù)與p軌道的電子總數(shù)相同，Z的電子排布式為1s2s22p4，Z為O元素；W是主族元素，與Z原子的價電子數(shù)相同，W為S元素；R的價層電子排布式為3d64s2， R為Fe元素；M位于第IB族，其被稱作“電器工業(yè)的主角”，為Cu元素，據(jù)此分析結(jié)合元素性質(zhì)解答。

(1) Z為O元素，W為S元素，同一主族，從上到下，第一電離能逐漸減小，O和S元素相比，第一電離能較大的是O，M為Cu元素，Cu2+的核外電子排布式為[Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9；

(2) M為Cu元素，Z為O元素，W為S元素，M2Z為Cu2O，M2W為Cu2S，由于氧離子的半徑小于硫離子的半徑，則Cu2O比Cu2S的晶格能大，所以Cu2O的熔點比Cu2S的高；

(3) W為S元素，Z為O元素，WZ2為SO2，中心原子S價層電子對數(shù)=2+=3，S原子采取sp2雜化，VSEPR模型名稱為平面三角形；SO3氣態(tài)為單分子，該分子中S原子的價層電子對數(shù)=3+=3，雜化軌道類型為sp2；單鍵都為σ鍵，SO3的三聚體環(huán)狀結(jié)構(gòu)如圖(a)所示，該結(jié)構(gòu)的分子中含有12個σ鍵，SO3由4個原子構(gòu)成，價電子總數(shù)為24，與SO3互為等電子體的分子的化學(xué)式為BF3；

(4)MRW2為CuFeS2，晶胞中每個Cu原子與4個S原子相連，CuFeS2的晶胞中S原子個數(shù)=8、Fe原子個數(shù)=4×+4×+2×=4、Cu原子個數(shù)=8×+4×+1=4，晶胞體積=a2c=（0.524×10-7×0.524×10-7×1.032×10-7）cm3，晶體密度ρ===g/cm3=g/cm3。