Question

【題目】【選修3物質結構】

W、X、Y、Z、R為前四周期元素,且原子序數依次增大。XY2是紅棕色氣體；X與氫元素可形成XH3；Z基態原子的M層與K層電子數相等；W是形成有機物種類最多的元素；R2+的3d軌道中有9個電子。請回答:

（1）Y基態原子的電子排布式是 ；Y和W形成的三原子分子是 （填“極性”或“非極性”）分子。

（2）X與氫元素可形成的化合物XH3的中心原子雜化軌道類型為 雜化，XY2的立體構型是 。

（3）Z所在周期中第一電離能最大的主族元素Q名稱 。比較沸點高低：XY2 ZY。

（4）Z與某元素形成的化合物的晶胞如左下圖所示,晶胞中陰離子與陽離子的個數比是 。

（5）R晶胞結構如右上所示,R晶體中每個R原子周圍距離最近的R原子數目為 。

Answer 1

【答案】37．（1）1s22s22p4 非極性 （2）sp3 V型

（3）氯 <（或者填“小于”、“低于”） （4）2:1 （5）12

【解析】試題分析：分子式為XY2的紅棕色氣體為NO2，則X為N元素，Y為O元素，M層與K層電子數相等的基態原子的電子排布式為1s22s22p63s2，則Z為Mg元素，＋2價離子的3d軌道上有9個電子的原子的外圍電子排布為3d104s1，則R為Cu元素，W是形成有機物種類最多的元素，則W為C元素。

(1)根據上述推斷，Y為O元素，O元素基態原子的電子排布式為1s22s22p4；Y和W分別為O、C，O、C形成的三原子分子是CO2，CO2的結構式為O=C=C，該分子正負電荷重心重疊，是非極性分子。

(2) X為N元素，N元素與氫元素形成化合物NH3，根據價層電子對互斥理論可知，在NH3分子中，成鍵電子對數為3+（5-1×3）÷2=4，所以中心原子雜化軌道類型為sp3雜化；NO2與O3為等電子體，兩者結構相似，為V型。

（3）根據上述推斷，Z為Mg元素，位于第三周期，同周期元素，從左到右第一電離能逐漸增大，所以Mg所在周期中第一電離能最大的主族元素Q名稱氯；XY2為NO2，ZY為MgO，常溫常壓下，NO2是氣體，而MgO是固體，所以沸點高低：NO2< MgO。

（4）由晶胞結構可看出，陽離子位于頂點和體心，陽離子個數＝1/8×8＋1＝2個，陰離子位于面心和體內，陰離子個數＝1/2×4＋2＝4個，陰離子與陽離子個數比為2:1。

(5)根據晶胞結構可知，處于頂點上的粒子，離它最近的粒子位于面心上，則R晶體中每個R原子周圍距離最近的R原子數目為3×8÷2=12。