Question

（2012?武漢模擬）[化學(xué)一選修 3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]有U、V、W、X、Y、Z 六種前四周期元素，原子序數(shù)依次增大，其相關(guān)信息如下表：

元素編號(hào)	相關(guān)信息比
U	所處的周期數(shù)、族序數(shù)分別與其原子序數(shù)相等
V	基態(tài)時(shí)，電子分布在三個(gè)能級(jí)上，且各能級(jí)中電子數(shù)相等
W	基態(tài)時(shí)，2p 軌道處于半充滿狀態(tài)
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(duì)電子數(shù)最多的元素
Z	Z 的一種核素的質(zhì)量數(shù)為65，中子數(shù)為 36

請(qǐng)回答下列問(wèn)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(chǎn)量作為衡量石油化工發(fā)展水平的標(biāo)志，則甲分子中σ鍵和π鍵的個(gè)數(shù)比為

5：1

，其中心原子采取

sp²

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

共價(jià)

鍵，屬于

原子

晶體；
（3）Y 的基態(tài)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(gè)電子．乙和丙的化學(xué)式分別是

C₂H₆

、

H₂O₂

，兩者沸點(diǎn)的關(guān)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(zhì)晶體的晶胞如右圖所示，其配位數(shù)為：

12

．

Answer 1

分析：U所處的周期數(shù)、族序數(shù)分別與其原子序數(shù)相等，故U為氫；
V基態(tài)時(shí)，電子分布在三個(gè)能級(jí)上，且各能級(jí)中電子數(shù)相等，則核外電子排布為1s²2s²2p²，則V為碳元素；
W基態(tài)時(shí)，2p 軌道處于半充滿狀態(tài)，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(duì)電子數(shù)最多的元素，故Y為鉻元素；
Z 的一種核素的質(zhì)量數(shù)為65，中子數(shù)為36，則質(zhì)子數(shù)為65-36=29，為銅元素；
（1）乙烯的產(chǎn)量作為衡量石油化工發(fā)展水平的標(biāo)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(hào)元素，根據(jù)構(gòu)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(gè)晶胞中與一個(gè)頂點(diǎn)上銅原子距離最近的銅原子數(shù)是3，每個(gè)頂點(diǎn)上銅原子被8個(gè)晶胞占有，據(jù)此計(jì)算銅原子配位數(shù)．

解答：解：U所處的周期數(shù)、族序數(shù)分別與其原子序數(shù)相等，故U為氫；
V基態(tài)時(shí)，電子分布在三個(gè)能級(jí)上，且各能級(jí)中電子數(shù)相等，則核外電子排布為1s²2s²2p²，則V為碳元素；
W基態(tài)時(shí)，2p 軌道處于半充滿狀態(tài)，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(duì)電子數(shù)最多的元素，故Y為鉻元素；
Z 的一種核素的質(zhì)量數(shù)為65，中子數(shù)為36，則質(zhì)子數(shù)為65-36=29，為銅元素；
（1）H和C形成的化合物，常把它的產(chǎn)量作為衡量石油化工發(fā)展水平的標(biāo)志，故該化合物為乙烯，乙烯中σ鍵和π鍵的個(gè)數(shù)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(jià)鍵，故答案為：共價(jià)；原子；
（3）鉻為24號(hào)元素，基態(tài)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(diǎn)：H₂O₂＞C₂H₄，
故答案為：C₂H₄；H₂O₂；＜；
（5）在銅的晶胞中，頂點(diǎn)上的銅原子被8個(gè)晶胞占有，每個(gè)晶胞中與一個(gè)頂點(diǎn)上銅原子距離最近的銅原子數(shù)是3，每個(gè)面上的銅原子被2個(gè)晶胞占有，所以其配位數(shù)是3×8÷2=12，故答案為：12．

點(diǎn)評(píng)：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(shù)的計(jì)算，綜合性較強(qiáng)，難度中等．