Question

【題目】X、Y、Z、W、R、Q為前30號元素，且原子序數依次增大。X是元素周期表中原子半徑最小的元素；Y元素基態原子有三個能級上有電子，且每個能級上的電子數相等；Z元素基態原子的單電子數在同周期元素基態原子中最多；W與Z同周期，第一電離能比Z的低；R與Y同主族；Q的最外層只有一個電子，其他電子層均有2n2個電子（n表示電子層序數）。請回答下列問題：

（1）Q的核外電子排布式為___。

（2）化合物X2W2中W的雜化方式為___；ZW2-的空間構型為___。

（3）Y、R的最高價氧化物中沸點較高的是___（填化學式），原因是___。

（4）Y有多種同素異形體，其中一種同素異形體的晶胞結構如圖所示，該晶體的晶胞中所含Y原子的個數為___，Y原子的配位數為___，若晶胞的邊長為apm，晶體的密度為ρg/cm3，則阿伏加德羅常數的值NA為___（用含a和ρ的代數式表示）。

Answer 1

【答案】1s22s22p63s23p63d10（或[Ar]3d10） sp3雜化 V形 SiO2 SiO2為原子晶體，CO2為分子晶體 8 4

【解析】

X是元素周期表中原子半徑最小的元素，則X為H元素；Y有三個能級上有電子，且每個能級上的電子數相等，則Y的核外電子排布式為1s22s22p2，故Y為C元素；R與Y同主族，結合原子序數大小順序可知，R為Si元素；而Z元素基態原子的單電子數在同周期元素基態原子中最多，則Z的價電子排布式為ns2np3，且原子序數小于Si，則Z為N元素；W與Z同周期，第一電離能比Z的低則W為0元素；Q的最外層只有一個電子，其他電子層均有2n2個電子，不可能為短周期元素，原子序數小于30，故核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1，則Q為Cu元素，以此分析。

根據以上分析可知X、Y、Z、W、R、Q分別是H、C、N、O、Si、Cu。

（1）Cu+的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10，

故答案為：1s22s22p63s23p63d10（或[Ar]3d10）；

（2）化合物H2O2的結構式為H—0—0—H，O原子價電子對數為4，故0原子采取sp3雜化；中N原子的孤電子對數為，價電子對數為2+1=3，故其空間構型為V形，

故答案為：sp3雜化；V形；

（3）Y、R的最高價氧化物分別為CO2、SiO2，SiO2為原子晶體，CO2為分子晶體，故沸點較高的是SiO2，

故答案為：SiO2；SiO2為原子晶體，CO2為分子晶體；

（4）題圖晶胞中所含C原子的個數為；每個C與周圍的4個C原子相鄰，故C原子的配位數為4；若晶胞的邊長為apm，則晶胞的體積為（a×10-10）3cm3，晶體的密度為，則晶胞的質量為，則，故，

故答案為：8；4；。