Question

【題目】X、Y、Z、W為元素周期表前四周期的元素。其中X原子核外的L層電子數(shù)是K層電子數(shù)的兩倍，Y的內(nèi)層電子數(shù)是最外層電子數(shù)的9倍。Z在元素周期表的各元素中電負(fù)性最大。W原子的第三電子層處于全充滿狀態(tài)且第四電子層只有2個電子。請回答下列問題：

(1)W元素屬于_______區(qū)元素。其基態(tài)原子的電子排布式為____________

(2)W2+能與氨氣分子形成配離子[W(NH3)4]2+。其中配體分子的空間構(gòu)為________，寫出該配離子的結(jié)構(gòu)簡式(標(biāo)明配位鍵)_________

(3)X能與氫、氮、氧三種元素構(gòu)成化合物XO(NH2)2，其中X原子的雜化方式為_____；1mol該分子中σ鍵的數(shù)目為__________

(4)X的某種晶體為層狀結(jié)構(gòu)可與熔融金屬鉀作用。鉀原子填充在各層之間形成間隙化合物，其常見結(jié)構(gòu)的平面投影如圖所示，則其化學(xué)式可表示為____________。

(5)元素Y與元素Z形成的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示。設(shè)晶胞中最近的Y的離子與Z的距離為a pm。該化合物的摩爾質(zhì)量為b g/ mol，則該晶胞密度的計算式為_________g/cm3

Answer 1

【答案】ds 1s22s22p63s23p43d104s2 三角錐形 sp2 7×6.02×1023個 KC8 。

【解析】

X、Y、Z、M為元素周期表前四周期的元素，X原子核外的L層電子數(shù)是K層電子數(shù)的兩倍，則X有2個電子層，最外層電子數(shù)為4，故X為C元素；Y的內(nèi)層電子數(shù)是最外層電子數(shù)的9倍，Y只能處于第四周期，最外層電子數(shù)只能為2，內(nèi)層電子總數(shù)為18，核外電子總數(shù)為20，故Y為Ca元素；Z在元素周期表的各元素中電負(fù)性最大，則Z為F元素，W元素的第三電子層處于全充滿狀態(tài)且第四電子層只有2個電子，則W的質(zhì)子數(shù)為2+8+18+2=30，即W為Zn。

（1）W為Zn，屬ds區(qū)元素，其基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p43d104s2，故答案為：ds；1s22s22p63s23p43d104s2；

（2）W為Zn，與氨氣分子形成配離子為：[Zn(NH3)4]2+，其中配體為氨氣分子，NH3分子中N原子成3個NH單鍵、含有1對孤對電子，雜化軌道數(shù)為4，采取sp3雜化，故NH3分子為三角錐形，[Zn(NH3)4]2+中Zn2+有空軌道，N有孤對電子，則配離子的結(jié)構(gòu)簡式為，故答案為：三角錐形，；

（3）X為C元素，則CO(NH2)2分子的結(jié)構(gòu)簡式為，所以該分子中碳原子的雜化方式為sp2雜化，每個分子中含有7個σ鍵，所以1mol尿素中含有7molσ鍵；故答案為：sp2； 7×6.02×1023個；

（4）可以取三個鉀原子形成的小三角形為計算單位，其完全占有的碳原子數(shù)是4，占有的鉀原子數(shù)為1/6×3=1/2，故碳原子數(shù)和鉀原子數(shù)之比是4:1/2=8:1，X的某種晶則其化學(xué)式時表示為KC8；故答案為：KC8；

（5）設(shè)邊長為xpm，上下方向的平面：晶胞上底面、下底面、中間4個藍(lán)色球構(gòu)成的2個平面、4個面心球構(gòu)成面，這5個面之間的距離相等為1/4xpm，同理，左右方向形成的面間的距離相等為1/4xpm，故a球到晶胞右側(cè)面的距離為1/4xpm，從a球向晶胞下底面作垂線，垂足為o，再作oc垂直棱，，即oc為1/4xpm，bc長為1/4xpm，ao長為1/4xpm，ab兩球的距離所以x=pm，元素Ca與元素F形成晶體，晶胞中藍(lán)色球數(shù)目=8×1/8+6×1/2=4、藍(lán)色球為8個，故化學(xué)式為CaF2，該化合物的摩爾質(zhì)量為bg/mol，晶胞質(zhì)量=4×g，晶胞邊長為xpm，則晶胞體積=(x×1010cm)3=x3×1030cm3=cm3，則晶胞密度為：，故答案為：。