Question

【題目】原子序數依次增大的X、Y、Z、Q、E五種元素中，X元素原子核外有三種不同的能級且各個能級所填充的電子數相同，Z是地殼內含量（質量分數）最高的元素，Q原子核外的M層中只有兩對成對電子，E元素原子序數為29。

用元素符號或化學式回答下列問題：

(1)Y在周期表中的位置為__________________。

(2)已知YZ2+與XO2互為等電子體，則1mol YZ2+中含有π鍵數目為___________。

(3)X、Z與氫元素可形成化合物XH2Z，XH2Z分子中X的雜化方式為_________________。

(4)E原子的核外電子排布式為__________；E有可變價態，它的某價態的離子與Z的陰離子形成晶體的晶胞如圖所示，該價態的化學式為____________。

(5)氧元素和鈉元素能夠形成化合物F，其晶胞結構如圖所示（立方體晶胞），晶體的密度為ρg··cm-3，列式計算晶胞的邊長為a=______________cm（要求列代數式）。

Answer 1

【答案】 第二周期 第VA族 2NA或1.204×1024 sp2雜化 1s22s22p63s13p23d63d104s1或[Ar]3d104s1 Cu2O

【解析】X元素原子核外有三種不同的能級且各個能級所填充的電子數相同，則X為C，Z是地殼中含有最高的元素，即Z為O，，因為原子序數依次增大，則Y為N，Q原子核外的M層中只有兩對成對電子，即Q為S，E的原子序數為29，則E為Cu，（1）考查元素在元素周期表中的位置，Y是N，位于第二周期VA族；（2）考查等電子體和π鍵判斷，YZ2＋為NO2＋，與CO2互為等電子體，等電子體的結構相似，CO2的結構式為O=C=O，因此1molNO2＋中含有π鍵的數目為2NA個；（3）考查雜化類型，形成的化合物是HCHO，其中碳原子是sp2雜化；（4）考查核外電子排布式，通過晶胞的結構確定化學式，Cu位于第四周期IB族，核外電子排布式為1s22s22p63s13p23d63d104s1或[Ar]3d104s1 ；O原子位于頂點和體心，個數為8×1/8＋1=2，Cu全部位于體心，因此化學式為Cu2O；（5）考查晶胞的計算，核外電子排布相同時，半徑隨著原子序數增大而減小，即氧元素位于頂點和面心，個數為8×1/8＋6×1/2=4，Na元素位于晶胞內，有8個，因此化學式為Na2O，晶胞的質量為4×62/NAg，晶胞的體積為a3cm3，根據密度的定義，有ρ=4×62/（NA×a3），即邊長為cm。