Question

【題目】X、Y、Z、W、U五種元素，均位于周期表的前四周期，它們的核電荷數依次增加，且核電荷數之和為54。X的激發態原子電子排布式為2p1,Y原子的基態原子有3個不同的能級，且各能級中電子數相等，Z的基態原子中有3個未成對電子，W的電離能如下表所示，U原子的K層電子數與最外層電子數之比為2:1，其d軌道處于全充滿狀態。

元素	第一電離能	第二電離能	第三電離能
W	495.8	4562	6910.3

（1）U原子電子排布式為_______________。

（2）X與Z 形成的化合物Z2X4，Z原子采取的雜化軌道類型為_______,Y的最高價氧化物的水化物的正鹽的陰離子的空間構型為_______；

（3）W的氯化物和Mg的氯化物中，熔點較高的是________（填化學式），原因是_______。

（4）I4O9由一種陽離子和一種陰離子按物質的量比1:3構成，陰離子的空間構型為三角錐形，中心原子雜化類型為sp3雜化，寫出I4O9的電離方程式______。

（5）Nb（黑球）和I（白球）能形成一種線性的無機高分子化合物，其結構是許多八面體通過棱邊而聯結起來的長鏈，如下圖所示。則該化合物中Nb和I的原子個數比為______。

Answer 1

【答案】 1s22s22p63s23p63d104s1 sp3 平面三角形 MgCl2 NaCl和MgCl2都為離子晶體，Mg2+半徑小，電荷數大，因此MgCl2晶體的晶格能大，熔點高 I4O9=I3++3IO3- 1：4

【解析】X、Y、Z、W、U五種元素，均位于周期表的前四周期，它們的核電荷數依次增加，且核電荷數之和為54。X的激發態原子電子排布式為2p1,X是H；Y原子的基態原子有3個不同的能級，且各能級中電子數相等，Y是C；Z的基態原子中有3個未成對電子，Z是N；W的第二電離能遠大于第一電離能，所以W是第ⅠA元素，W是Na，U原子的K層電子數與最外層電子數之比為2:1，其d軌道處于全充滿狀態，所以U是銅。則

（1）銅的原子序數是29，原子電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1。（2）X與Z形成的化合物N2H4的分子中N原子的價層電子對數是4，含有一對孤對電子，則N原子采取的雜化軌道類型為sp3；C的最高價氧化物的水化物的正鹽的陰離子CO32－中C原子的價層電子對數是3，不存在孤對電子，其空間構型為平面三角形；（3）由于NaCl和MgCl2都為離子晶體，Mg2+半徑小，電荷數大，因此MgCl2晶體的晶格能大，熔點高；（4）I4O9由一種陽離子和一種陰離子按物質的量比1:3構成，陰離子的空間構型為三角錐形，中心原子雜化類型為sp3雜化，所以陰離子是IO3-，則陽離子是I3+，因此I4O9的電離方程式為I4O9=I3++3IO3-。（5）根據晶胞結構可知一個正八面體中含有1個Nb，I原子個數是2+4×1/2＝4，所以該化合物中Nb和I的原子個數比為1：4。