Question

X、Y、Z三种元素的原子序数依次增大，X的最简单氢化物的水溶液显碱性，Y位于第IVB族，基态Z⁺最外层有18个电子。

请回答下列问题：

(1)同周期元素中，比X的第一电离能大的元素共有______种；基态Y原子的核外电子排布式为______。

(2)X元素可形成多种氢化物，其中X₂H₄的电子式为__________；X元素的最简单氢化物的沸点比同主族元素对应氢化物沸点高的原因是_______________。

(3)XO₂^-的立体构型是___________，其中X原子的杂化轨道类型为_________________。

(4)过渡金属离子具有未成对d电子，容易吸收可见光而发生d-d跃迁，它们的水合离子具有颜色；无未成对d电子，其水合离子是无色的。上述元素形成的简单水合离子为无色的是________(填离子符号)。

(5)单质Y晶体中原子按ABAB…方式堆积，其晶体的堆积模型为_______，该晶体的空间利用率为___________。

(6)右图是Z与金的一种合金晶体的立方晶胞：

①图示晶胞中，原子坐标参：数A为(0，0，0)；B为(0，1／2，1／2)；则C原子(底心)的坐标参数为_____。

②已知该立方晶胞的密度为d g·cm³，N_A为阿伏加德罗常数的值，则晶胞参数a=_____nm(列出表达式)。

Answer

2 [Ar]3d24s2 NH3分子之间形成氢键 V形 sp2 Ti4+ 六方最密堆积 74% （1/2，1/2，0）

【解析】试题分析： X的最简单氢化物的水溶液显碱性，X是N元素；基态Z+最外层有18个电子，z是29号Cu元素；X、Y、Z三种元素的原子序数依次增大，Y位于第IVB族，所以Y是Ti元素。

解析：根据以上分析，(1)同周期元素从左到右第一电离能逐渐增大，由于氮原子2P轨道半充满，第一电离能大于O，所以比X的第一电离能大的元素共有2种；22号Ti元素原子的核外电子排布式为[Ar]3d24s2。

(2) N2H4为共价化合物，电子式为；XNH3分子间含有氢键，所以氨气的沸点比同主族元素对应氢化物沸点高。

(3)NO2-中N原子价电子对数= ，有一对孤对电子，所以立体构型是V形，N原子的杂化轨道类型为sp2。

(4) Ti4+无未成对d电子，其水合离子是无色的；

(5) ABAB…方式堆积，为六方最密堆积，六方最密堆积的空间利用率为74%。

(6)①图示晶胞中，根据A、B原子坐标参数可知C原子(底心)的坐标参数为（1/2，1/2，0）。

②根据均摊原则，1个晶胞含有Au原子数，Cu原子数 ，晶体的化学式为AuCu3 设有1mol晶胞，则体积为 ，质量为389g，所以 ，则晶胞参数a=nm

点睛：同主族元素从上到下，气态氢化物的沸点逐渐升高，但由于N、O、F的氢化物分子间形成氢键，比同主族其他氢化物的沸点高。