Question

（15分）X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中常見(jiàn)的元素，其相關(guān)信息如下表：

元素	相關(guān)信息
X	X原子基態(tài)時(shí)最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子數(shù)的2倍
Y	Y原子基態(tài)時(shí)2p原子軌道上有3個(gè)未成對(duì)的電子
Z	Z的基態(tài)原子最外層電子排布式為：nsnnpn+2
W	W的原子序數(shù)為29

（1）基態(tài)W原子的價(jià)電子排布式是_________________。
（2）X、Y、Z三種元素第一電離能從大到小的順序是____________。（填化學(xué)式）
（3）Y的氫化物分子的空間構(gòu)型是_______________；該氫化物分子中Y原子軌道的雜化類(lèi)型是___________。
（4）X的氣態(tài)氫化物和Y的氣態(tài)氫化物中沸點(diǎn)高的是     ，（填化學(xué)式）其主要原因是                         。
（5）鉛、鋇、氧形成的某化合物的晶胞結(jié)構(gòu)是：Pb⁴⁺處于立方晶胞頂點(diǎn)，Ba²⁺處于晶胞中心，O^2-處于晶胞棱邊中心，該化合物化學(xué)式為　　　，每個(gè)Ba²⁺與　　個(gè)O^2-配位。

Answer 1

（1）3d¹⁰4s¹（2分） （2）N> O> C （2分）（3）三角錐形   sp³ 雜化（每空2分）
（4） NH₃ （1分）    NH₃分子存在氫鍵（2分） （5）PbBaO₃    共12個(gè)（每空2分）

試題分析：X原子基態(tài)時(shí)最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子數(shù)的2倍，所以X是C。Y原子基態(tài)時(shí)2p原子軌道上有3個(gè)未成對(duì)的電子，因此Y是N。Z的基態(tài)原子最外層電子排布式為：nsⁿnpⁿ⁺²，所以n=2，則Z是O。W的原子序數(shù)為29，因此W是Cu。
（1）根據(jù)構(gòu)造原理可知，基態(tài)W原子的價(jià)電子排布式是3d¹⁰4s¹。
（2）非金屬性越強(qiáng)，第一電離能越大。但由于氮元素的2p軌道電子處于半充滿(mǎn)狀態(tài)，所以氮元素的第一電離能大于氧元素的，即X、Y、Z三種元素第一電離能從大到小的順序是N> O> C。
（3）Y的氫化物是NH₃，其中中心原子氮原子含有（5-3×1）÷2=1對(duì)孤對(duì)電子，所以氨氣是三角錐形結(jié)構(gòu)，其中氮元原子是sp3雜化。
（4）由于NH₃分子間存在氫鍵，所以氨氣的沸點(diǎn)高于甲烷的沸點(diǎn)。
（5）Pb⁴⁺處于立方晶胞頂點(diǎn)，所以Pb原子的個(gè)數(shù)是8×1/8=1；Ba²⁺處于晶胞中心，則Ba原子個(gè)數(shù)是1；O^2-處于晶胞棱邊中心，因此氧原子個(gè)數(shù)是12×1/4=3，所以該化合物的化學(xué)式是PbBaO₃。根據(jù)該晶胞的結(jié)構(gòu)可知，每個(gè)Ba²⁺與12個(gè)O^2-配位。
點(diǎn)評(píng)：該題以“周期表中元素的推斷”為載體，考查學(xué)生對(duì)元素周期表的熟悉程度及其對(duì)表中各元素性質(zhì)和相應(yīng)原子結(jié)構(gòu)的周期性遞變規(guī)律的認(rèn)識(shí)和掌握程度。考查了學(xué)生對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系以及運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)解決具體化學(xué)問(wèn)題的能力。本題基礎(chǔ)性較強(qiáng)，屬于中等難度的試題。