Question

已知X、Y、Z、W、K五種元素均位于周期表的前四周期，且原子序數(shù)依次增大．元素X是周期表中原子半徑最小的元素；Y的基態(tài)原子中電子占據(jù)了三種能量不同的原子軌道，且這三種軌道中的電子數(shù)相同；W位于第2周期，其原子的核外成對(duì)電子數(shù)是未成對(duì)電子數(shù)的3倍；K位于ds區(qū)且原子的最外層電子數(shù)與X的相同．
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（答題時(shí)X、Y、Z、W、K用所對(duì)應(yīng)的元素符號(hào)表示）
（1）Y、Z、W元素的第一電離能由大到小的順序是

 

．
（2）K的電子排布式是

 

．
（3）Y、Z元素的某些氫化物的分子中均含有18個(gè)電子，則Y的這種氫化物的化學(xué)式是

 

；Y、Z的這些氫化物的沸點(diǎn)相差較大的主要原因是

 

（4）若X、Y、W形成的某化合物（相對(duì)分子質(zhì)量為46）呈酸性，則該化合物分子中Y原子軌道的雜化類(lèi)型是

 

；1mol該分子中含有σ鍵的數(shù)目是

 

．
（5）Z、K兩元素形成的某化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，則該化合物的化學(xué)式是

 

，Z原子的配位數(shù)是

 

．

Answer 1

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

專(zhuān)題：元素周期律與元素周期表專(zhuān)題

分析：元素X是周期表中原子半徑最小的元素，所以X是H元素；
Y元素基態(tài)原子中電子占據(jù)三種能量不同的原子軌道且每種軌道中的電子數(shù)相同，電子排布為：1s²2s²2p²，所以Y為C元素；
W位于第2周期，其基態(tài)原子核外成對(duì)電子數(shù)是成單電子數(shù)的3倍，電子排布為：1s²2s²2p⁴，所以W為O元素；
K位于ds區(qū)且原子的最外層電子數(shù)與X的相同即為1，且K位于周期表的前四周期，所K為銅元素；
Y、Z、W原子序數(shù)依次增大，Y是碳、W是氧，所以Z為N元素，據(jù)此進(jìn)行答題．

解答： 解：元素X是周期表中原子半徑最小的元素，所以X是H元素；Y元素基態(tài)原子中電子占據(jù)三種能量不同的原子軌道且每種軌道中的電子數(shù)相同，電子排布為：1s²2s²2p²，所以Y為C元素；W位于第2周期，其基態(tài)原子核外成對(duì)電子數(shù)是成單電子數(shù)的3倍，電子排布為：1s²2s²2p⁴，所以W為O元素；K位于ds區(qū)且原子的最外層電子數(shù)與X的相同即為1，且K位于周期表的前四周期，所K為Cu元素；Y、Z、W原子序數(shù)依次增大，Y是碳、W是氧，所以Z為N元素，
（1）同周期從左向右第一電離能增大，但N原子p軌道半滿(mǎn)，為穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，則第一電離能更大，所以第一電離能為：N＞O＞C，
故答案為：N＞O＞C；   
（2）K為銅元素，為29號(hào)元素，銅的電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹或[Ar]3d¹⁰4s¹，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹（或[Ar]3d¹⁰4s¹）；
（3）Y、Z元素的氫化物含有18個(gè)電子的分子為C₂H₆和N₂H₄，在這兩種物質(zhì)中N₂H₄分子間存在氫鍵，而C₂H₆分子間沒(méi)有氫鍵，所以它們的沸點(diǎn)相差較大，
故答案為：C₂H₆；氮的氫化物（N₂H₄）分子間存在氫鍵；
（4）X、Y、W形成的某有機(jī)化合物（相對(duì)分子質(zhì)量為46）呈酸性，其化學(xué)式為：HCOOH，在HCOOH中，碳原子周?chē)�連有一個(gè)C-O鍵、一個(gè)C=O鍵、和一個(gè)C-H鍵，所以碳原子按sp²方式雜化；
在HCOOH中，除了含有一個(gè)C-O鍵、一個(gè)C=O鍵、和一個(gè)C-H鍵外還有一個(gè)O-H鍵，所以σ鍵數(shù)為4，1molHCOOH中含有4molσ鍵，含有σ鍵的數(shù)目4N_A，
故答案為：sp²；4N_A；
（5）根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)圖可知，晶胞中含有實(shí)心球數(shù)為：12×

1

4

=3，空心球數(shù)為：8×

1

8

=1，原子個(gè)數(shù)比為3：1，結(jié)合銅元素和氮元素的化合價(jià)可知實(shí)心球?yàn)殂~，空心球?yàn)榈�，化學(xué)式為：Cu₃N，根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)可知，每個(gè)氮原子周?chē)��?個(gè)銅原子與之相連，所以氮原子的配位數(shù)為6，
故答案為：Cu₃N；6．

點(diǎn)評(píng)：本題考查位置結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系，題目難度中等，元素的推斷是解答本題的關(guān)鍵，試題側(cè)重對(duì)第一電離能、化學(xué)鍵、晶胞結(jié)構(gòu)等高考�？疾辄c(diǎn)的考查．