Question

X、Y、Z、W、R、Q为前30号元素，且原子序数依次增大。X是元素周期表中原子半径最小的元素；Y元素基态原子有三个能级上有电子，且每个能级上的电子数相等；Z元素基态原子的单电子数在同周期元素基态原子中最多；W与Z同周期，第一电离能比Z的低；R与Y同主族；Q的最外层只有一个电子，其他电子层均有2n²个电子（n表示电子层序数）。请回答下列问题：

（1）Q的核外电子排布式为___。

（2）化合物X₂W₂中W的杂化方式为___；ZW₂^-的空间构型为___。

（3）Y、R的最高价氧化物中沸点较高的是___（填化学式），原因是___。

（4）Y有多种同素异形体，其中一种同素异形体的晶胞结构如图所示，该晶体的晶胞中所含Y原子的个数为___，Y原子的配位数为___，若晶胞的边长为apm，晶体的密度为ρg/cm³，则阿伏加德罗常数的值N_A为___（用含a和ρ的代数式表示）。

Answer

1s22s22p63s23p63d10（或[Ar]3d10） sp3杂化 V形 SiO2 SiO2为原子晶体，CO2为分子晶体 8 4

【解析】

X是元素周期表中原子半径最小的元素，则X为H元素；Y有三个能级上有电子，且每个能级上的电子数相等，则Y的核外电子排布式为1s22s22p2，故Y为C元素；R与Y同主族，结合原子序数大小顺序可知，R为Si元素；而Z元素基态原子的单电子数在同周期元素基态原子中最多，则Z的价电子排布式为ns2np3，且原子序数小于Si，则Z为N元素；W与Z同周期，第一电离能比Z的低则W为0元素；Q的最外层只有一个电子，其他电子层均有2n2个电子，不可能为短周期元素，原子序数小于30，故核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1，则Q为Cu元素，以此分析。

根据以上分析可知X、Y、Z、W、R、Q分别是H、C、N、O、Si、Cu。

（1）Cu+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10，

故答案为：1s22s22p63s23p63d10（或[Ar]3d10）；

（2）化合物H2O2的结构式为H—0—0—H，O原子价电子对数为4，故0原子采取sp3杂化；中N原子的孤电子对数为，价电子对数为2+1=3，故其空间构型为V形，

故答案为：sp3杂化；V形；

（3）Y、R的最高价氧化物分别为CO2、SiO2，SiO2为原子晶体，CO2为分子晶体，故沸点较高的是SiO2，

故答案为：SiO2；SiO2为原子晶体，CO2为分子晶体；

（4）题图晶胞中所含C原子的个数为；每个C与周围的4个C原子相邻，故C原子的配位数为4；若晶胞的边长为apm，则晶胞的体积为（a×10-10）3cm3，晶体的密度为，则晶胞的质量为，则，故，

故答案为：8；4；。