Question

【化学——选修3物质结构与性质】已知R、W、X、Y、Z是周期表中前四周期元素，它们的原子序数依次递增. R的基态原子中占据哑铃形原子轨道的电子数为1; W的氢化物的沸点比同族其它元素氢化物的沸点高;X^{2 +}与W^2－具有相同的电子层结构;Y元素原子的3P能级处于半充满状态;Z⁺的电子层都充满电子。请回答下列问题：

（1）写出Z的基态原子的外围电子排布式_____。

（ 2）R的某种钠盐晶体,其阴离子A^m- （含R、W、氢三种元素）的球棍模型如上图所示:    在A^m- 中，R原子轨道杂化类型有_____ ;m=_____。（填数字）

（3）经X射线探明，X与W形成化合物的晶体结构与NaCl的晶体结构相似,X²⁺的配位原    子 所构成的立体几何构型为_____。

（4）往Z的硫酸盐溶液中加入过量氨水，可生成[Z（NH₃）₄]S0₄，下列说法正确的是_____

A. [Z（NH₃）₄]SO₄中所含的化学键有离子键、极性键和配位键

B. 在[Z（NH₃）₄ ]²⁺中Z²⁺给出孤对电子,NH₃提供空轨道

C. [Z（NH₃）₄]SO₄的组成元素中第一电离能最大的是氧元素

D. SO₄^2-与PO₄^3-互为等电子体，空间构型均为四面体

（5）固体YCl₅的结构实际上是YCl₄⁺和YCl₆^－ 构成的离子晶体，其晶体结构与CsCl相似。若晶胞边长为a pm，则晶胞的密度为_____g•cm^-3．

Answer

（1）3d104s1；（2）sp2、 sp3； m=2；（3）正八面体；（4）A D；（5） 4171030/NAa3。

【解析】

试题分析：R的基态原子中占据哑铃形原子轨道的电子数为1，电子排布式为1s22s22p1，推出为B元素，W 的氢化物的沸点比同族其它元素氢化物的沸点高，说明含有氢键，其离子为W2－，因此W为O，X2 +与W2－具有相同的电子层结构，X为Mg，Y元素原子的3P能级处于半充满状态，电子排布式为1s22s22p63s23p3，因价层电子对为4，为正四面体，故正确；（5）晶胞的组成为P2Cl10，相当于含有2个PCl5，根据密度的定义，则密度为：此Y为P，Z+的电子层都充满电子，因此Z的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，推出Z为Cu，（1）Z外围电子最外层电子和次外层d能级上的电子，因此为3d104s1；（2）H原子成1个键，O原子成2个键，B原子一般形成3个键，B形成4个键，其中1个键是配位键，形成3个键的B为sp2，成4个键的B为sp3杂化，观察模型应为（H4B4O9）m－，依据化合价，推出m=2；（3）MgO的晶体结构与NaCl的晶体结构相似，Mg2＋周围有6个O2－，故构成的立体几何构型为正八面体；（4）A、内界和外界形成离子键，Cu2＋和NH3形成配位键，N和H形成极性键，故正确；B、Cu2＋提供空轨道，NH3提供孤电子对，故错误；C、同周期从左向右第一电离能增大，但IIA＞IIIA，VA＞VIA，因此第一电离能最大的是N，故错误；D、价层电子总数相同，空间结构相同，SO42－有4个σ键，孤对电子对数为（6＋2－4×2）/2=0，价层电子对为4，为正四面体故D正确；（5）晶胞可以看作是2个PCl5，根据密度的定义，则密度为4171030/NAa3。

考点：考查元素的推断、杂化类型、空间构型、配位化合物、晶胞等知识。