Question

W、X、Y、Z为元素周期表中前四周期元素，且原子序数依次增大．W的基态原子中占据哑铃形原子轨道的电子数为3，与具有相同的电子层结构；W与X的最外层电子数之和等于Y的最外层电子数；Z元素位于元素周期表的第11列．请回答：

（1）Z的基态原子M层的电子排布式为____________________．

（2）W的简单氢化物分子中W原子的__________轨道与氢原子的__________轨道重叠形成键．（填轨道名称）

（3）比较Y的含氧酸的酸性：__________（填“>”或“<”），原因为___________________．

（4）关于Z的化合物（EDTA的结构简式如下图）的说法正确的是_____选项字母）．

A．中所含的化学键有离子键、共价键、配位键和氢键

B．EDTA中碳原子的杂化轨道类型为、

C．的组成元素的第一电离能顺序为

D．与互为等电子体，空间构型均为正四面体形

（5）某离子型氢化物的晶胞结构如图所示：

①的配位数为__________________．

②是一种储氢材料，遇水会缓慢反应，该反应的化学方程式为____________．

③若该晶胞的密度为，则晶胞的体积为______________．

Answer

3s23p63d10 sp3 s ＞ HClO2和HClO可分别表示为(HO)ClO和(HO)Cl，HClO中的Cl为+1价，而HClO2中的Cl为+3价，正电性更高，导致Cl—O—H中O的电子更向Cl偏移，更易电离出H+ BD 3 MgH2+2H2O＝Mg(OH)2+2H2↑

【解析】

W、X、Y、Z为元素周期表中前四周期原子序数依次增大的元素，W的基态原子中占据哑铃形原子轨道的电子数为3，则W为N元素；X2+与W3-具有相同的电子层结构，这两种离子核外有10个电子，则X为Mg元素；Z元素位于元素周期表的第11列，则Z为Cu元素；Y原子序数小于29，W与X的最外层电子数之和等于Y的最外层电子数，则Y为Cl元素，据此分析。

（1）Z为Cu元素，基态原子M层的电子排布式为3s23p63d10；

（2）W的简单氢化物为NH3，氨气分子中，原子间形成σ键时，发生重叠的原子轨道分别为sp3杂化轨道和s轨道；

（3）同一种元素的含氧酸中，含有非羟基氧原子个数越多，其酸性越强，HYO2中非羟基O原子个数是1、HYO中没有非羟基氧原子，所以酸性HYO2＞HYO，故答案为＞；HClO2和HClO可分别表示为(HO)ClO和(HO)Cl，HClO中的Cl为+1价，而HClO2中的Cl为+3价，正电性更高，导致Cl—O—H中O的电子更向Cl偏移，更易电离出H+；

（4）A．[Z(EDTA)]SO4中所含的化学键有离子键、共价键和配位键，不存在氢键，选项A错误；

B．EDTA中碳原子有2种杂化轨道类型，其中羧基中为sp2、亚甲基中为sp3，选项B正确；

C．N原子的2p为半充满结构，第一电离能最大，选项C错误；

D．[Z(EDTA)]SO4的外界离子是硫酸根离子，S的价层电子对数为4+(6+2-4×2)=4，空间构型为正四面体，选项D正确；

故选BD；

（5）①离子型氢化物MgH2的晶胞中，每个氢离子连接晶胞中体心上的镁离子和一个顶点上的镁离子，共3个镁离子，所以阴离子的配位数为3；

②MgH2遇水会缓慢反应放出氢气，反应的化学方程式为：MgH2+2H2O＝Mg(OH)2+2H2↑；

③Mg位于顶点和体心，数目为8×+1=2，H位于面心，数目为：8×=4，则晶胞质量为g，晶胞体积为：cm3=nm3。