Question

（2012?武漢模擬）[化學一選修 3：物質結構與性質]有U、V、W、X、Y、Z 六種前四周期元素，原子序數依次增大，其相關信息如下表：

元素編號	相關信息比
U	所處的周期數、族序數分別與其原子序數相等
V	基態時，電子分布在三個能級上，且各能級中電子數相等
W	基態時，2p 軌道處于半充滿狀態
X	與W元素處于同一周期，且X的第一電離能小于W的第一電離
Y	是第四周期元素中未成對電子數最多的元素
Z	Z 的一種核素的質量數為65，中子數為 36

請回答下列問題：
（1）U、V兩種元素組成的一種化合物甲是重要的化工原料，常把它的產量作為衡量石油化工發展水平的標志，則甲分子中σ鍵和π鍵的個數比為

5：1

，其中心原子采取

sp²

雜化；
（2）V與W原子結合形成的V₃W₄晶體，其硬度比金剛石大，則V₃W₄晶體中含

共價

鍵，屬于

原子

晶體；
（3）Y 的基態原子的核外電子排布式為

[Ar]3d⁵4s¹

；
（4）乙和丙分別是V和X的氫化物，這兩種氫化物分子中都含有 18 個電子．乙和丙的化學式分別是

C₂H₆

、

H₂O₂

，兩者沸點的關系為乙

＜

丙（填“＞”或“＜”），原因是

H₂O₂分子見存在氫鍵，C₂H₆分子間不存在氫鍵

；
（5）Z單質晶體的晶胞如右圖所示，其配位數為：

12

．

Answer 1

分析：U所處的周期數、族序數分別與其原子序數相等，故U為氫；
V基態時，電子分布在三個能級上，且各能級中電子數相等，則核外電子排布為1s²2s²2p²，則V為碳元素；
W基態時，2p 軌道處于半充滿狀態，核外電子排布為1s²2s²2p³，則W為氮元素；
X與W元素處于同一周期，且X的第一電離能小于W的第一電離，故X為氧元素；
Y是第四周期元素中未成對電子數最多的元素，故Y為鉻元素；
Z 的一種核素的質量數為65，中子數為36，則質子數為65-36=29，為銅元素；
（1）乙烯的產量作為衡量石油化工發展水平的標志；
（2）C和N形成C₃N₄，其硬度比金剛石大，故為原子晶體；
（3）鉻為24號元素，根據構造原理書寫核外電子排布式；
（4）C和H形成的18電子化合物為C₂H₄，O和H形成的18電子化合物為H₂O₂；
（5）每個晶胞中與一個頂點上銅原子距離最近的銅原子數是3，每個頂點上銅原子被8個晶胞占有，據此計算銅原子配位數．

解答：解：U所處的周期數、族序數分別與其原子序數相等，故U為氫；
V基態時，電子分布在三個能級上，且各能級中電子數相等，則核外電子排布為1s²2s²2p²，則V為碳元素；
W基態時，2p 軌道處于半充滿狀態，核外電子排布為1s²2s²2p³，則W為氮元素；
X與W元素處于同一周期，且X的第一電離能小于W的第一電離，故X為氧元素；
Y是第四周期元素中未成對電子數最多的元素，故Y為鉻元素；
Z 的一種核素的質量數為65，中子數為36，則質子數為65-36=29，為銅元素；
（1）H和C形成的化合物，常把它的產量作為衡量石油化工發展水平的標志，故該化合物為乙烯，乙烯中σ鍵和π鍵的個數比為5：1，碳原子采取sp²雜化，
故答案為：5：1；sp²；
（2）C和N形成C₃N₄，其硬度比金剛石大，故為原子晶體，C-N為共價鍵，故答案為：共價；原子；
（3）鉻為24號元素，基態原子的核外電子排布式為[Ar]3d⁵4s¹，故答案為：[Ar]3d⁵4s¹；
（4）C和H形成的18電子化合物為C₂H₄，O和H形成的18電子化合物為H₂O₂，兩者都為分子晶體，由于雙氧水中含有氫鍵，故沸點：H₂O₂＞C₂H₄，
故答案為：C₂H₄；H₂O₂；＜；
（5）在銅的晶胞中，頂點上的銅原子被8個晶胞占有，每個晶胞中與一個頂點上銅原子距離最近的銅原子數是3，每個面上的銅原子被2個晶胞占有，所以其配位數是3×8÷2=12，故答案為：12．

點評：本題考查元素周期律、原子晶體、核外電子排布、氫鍵以及配位數的計算，綜合性較強，難度中等．