Question

X、Y、Z、U为原子序数依次增大的前四周期元素，X、Y、Z三种元素位于同一周期，其中基态Y原子的2p轨道处于半充满状态，Y和Z的单质可以通过分离液态空气的方法大量制得，且XZ₂与Y₂Z互为等电子体。含U的化合物的焰色为紫色。试回答下列问题：

（1）U单质的原子堆积方式为__________________，Y的价电子排布式为__________________。

（2）化合物甲由Z、U两元素组成，其晶胞如图所示。

①甲的化学式为____________。

②下列有关该晶体的说法中正确的是________（选填选项字母）。

A．每个晶胞中含有14个U⁺ 和13个Z₂^-

B．晶体中每个U⁺ 周围距离最近的U⁺ 有6个

C．该晶体属于离子晶体

③甲的密度为a g·cm^-3，则晶胞的体积是_____________ m³（只要求列出计算式，阿伏加德罗常数的值用N_A表示）。

Answer

（8分）（1）体心立方堆积（1分）；2s22p3 （1分） （2）①KO2 （2分）； 

②C （2分，多选不得分）； ③ ×10-6（或×10-6或×10-6）（2分）

【解析】

试题分析：基态Y原子的2p轨道处于半充满状态，所以Y是氮元素。Y和Z的单质可以通过分离液态空气的方法大量制得，因此Z是氧元素。且XZ2与Y2Z互为等电子体，这说明X应该是碳元素。含U的化合物的焰色为紫色，所以U是钾元素。

（1）K单质的原子堆积方式为体心立方堆积。根据核外电子排布式可知，Y的价电子排布式为2s22p3。

（2）①根据晶胞的结构可知，K离子的个数＝。阴离子个数＝个，其中阴离子是2个氧原子构成的，所以化学式是KO2。

②每个晶胞中含有4个U+ 和4个Z2-，A不正确；晶体中每个U+ 周围距离最近的U+ 有12个，B不正确；该晶体属于离子晶体，C正确，答案选C。

③根据以上分析可知，甲的密度为a g·cm-3，则晶胞的体积是，解得ρ＝。

考点：考查核外电子排布式、晶体类型的有关计算和判断