Question

(12 分) X、Y、Z、W、Q五种元素其核电荷数依次增大。X原子只有1个s电子，Y、Z、W属于同周期，Y原子L层中s电子和p电子数目相同，Z原子p轨道为半充满，W原子第一电离能比Z原子的小，Q原子内层均饱和，N层上只有两个电子。

（1）Q²⁺离子的核外电子排布式为                    。

（2）XYZ分子中Y原子轨道的杂化类型为            ，

1molXYZ分子中含有σ键的数目为        。

（3）写出YZW^－离子的两种等电子体的化学式：     。

（4）QW的熔点比Q的硫化物的熔点高，其原因是

                                     。

（5）Q晶体属于六方堆积，其晶胞结构见下图，则P点原子

被    个晶胞所共用。

Answer

（1）1s22s22p63s23p63d10（2分）

（2）sp（2分） 1.204×1024或2mol（2分）

（3）N2O、CO2、CS2、N3－中任选两种（2分）

（4）因O2－半径小于S2－（1分），氧化锌晶格能比硫化锌晶格能大（1分）

（5）12（2分）

【解析】

试题分析：X、Y、Z、W、Q五种元素其核电荷数依次增大．X原子只有1个s电子，所以X为氢元素，Y原子L层中s电子和p电子数目相同，所以Y的核外电子排布式为：1s22s22p2，所以Y元素为碳元素，Y、Z同周期，Z原子p轨道为半充满，所以Z为氮元素，Y、Z、W属于同周期，且原子序数依次增大，W原子第一电离能比Z原子的小，所以W为氧元素，Q原子内层均饱和，N层上只有两个电子，所以Q的原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2，Q为锌元素。

（1）Q2+离子为Zn2+，核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d10。

（2）XYZ分子为HCN，其中碳氢之间是单键为σ键，碳氮之间是参键，参键中有两个π键和一个σ键，C原子无孤对电子，所以碳原子的轨道的杂化类型为 sp型，1mol XYZ分子中含有σ键的数目为1.204×1024或2mol。

（3）根据等电子体的概念，微粒之间原子数和价电子数都相等的互为等电子体，所以CNO-离子的等电子体为N2O、CO2、CS2、N3－等。

（4）在ZnO和ZnS中，因为O2-的半径小于S2-的半径，所以氧化锌的晶格能比硫化锌的晶格能大，所以ZnO的熔点比ZnS的熔点高。

（5）Zn晶体属于六方堆积，其晶胞结构如图，P点原子所在的晶胞角度只有60°所以在同一层上P点可以被六个晶胞共用，P点有上下两层，所以P点可以被12个晶胞共用。

考点：本题考查元素推断、分子结构、等电子体、晶格能、晶体结构。