Question

（15分）X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中常见的元素，其相关信息如下表：

元素	相关信息
X	X原子基态时最外层电子数是其内层电子数的2倍
Y	Y原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子
Z	Z的基态原子最外层电子排布式为：ns^nnp^n+2
W	W的原子序数为29

（1）基态W原子的价电子排布式是_________________。

（2）X、Y、Z三种元素第一电离能从大到小的顺序是____________。（填化学式）

（3）Y的氢化物分子的空间构型是_______________；该氢化物分子中Y原子轨道的杂化类型是___________。

（4）X的气态氢化物 和Y的气态氢化物中沸点高的是      ，（填化学式）其主要原因是                          。

（5）铅、钡、氧形成的某化合物的晶胞结构是：Pb⁴⁺处于立方晶胞顶点，Ba²⁺处于晶胞中心，O^2-处于晶胞棱边中心，该化合物化学式为　　　，每个Ba²⁺与　　个O^2-配位。

Answer

（1）3d104s1 （2分）  （2）N> O> C  （2分） （3）三角锥形   sp3 杂化 （每空2分）

（4） NH3  （1分）     NH3分子存在氢键（2分）  （5）PbBaO3     共12个（每空2分）

【解析】

试题分析：X原子基态时最外层电子数是其内层电子数的2倍，所以X是C。Y原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子，因此Y是N。Z的基态原子最外层电子排布式为：nsnnpn+2，所以n=2，则Z是O。W的原子序数为29，因此W是Cu。

（1）根据构造原理可知，基态W原子的价电子排布式是3d104s1。

（2）非金属性越强，第一电离能越大。但由于氮元素的2p轨道电子处于半充满状态，所以氮元素的第一电离能大于氧元素的，即X、Y、Z三种元素第一电离能从大到小的顺序是N> O> C。

（3）Y的氢化物是NH3，其中中心原子氮原子含有（5-3×1）÷2=1对孤对电子，所以氨气是三角锥形结构，其中氮元原子是sp3杂化。

（4）由于NH3分子间存在氢键，所以氨气的沸点高于甲烷的沸点。

（5）Pb4+处于立方晶胞顶点，所以Pb原子的个数是8×1/8=1；Ba2+处于晶胞中心，则Ba原子个数是1；O2-处于晶胞棱边中心，因此氧原子个数是12×1/4=3，所以该化合物的化学式是PbBaO3。根据该晶胞的结构可知，每个Ba2+与12个O2-配位。

考点：考查核外电子的排布、电离能大小比较、分子结构的判断、分子沸点大小比较以及晶体化学式的判断等