Question

【題目】前四周期元素X、Y、Z、W、R的原子序數(shù)依次增大，已知：X原子的2p軌道為半充滿狀態(tài)；Y原子的L層有2個(gè)未成對(duì)電子；Z與Y位于同主族；W的+2價(jià)簡(jiǎn)單離子核外電子層排布與Ar原子相同；R原子的d軌道上有3個(gè)空軌道。請(qǐng)回答下列問題：

（1）R原子的基態(tài)電子排布式為___________________。

（2）X、Y原子的第一電離能大小順序?yàn)?/span>______________。（用元素符號(hào)表示）

（3）X的常見單質(zhì)分子結(jié)構(gòu)中σ鍵數(shù)目為_____________。

（4）Z的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸根離子空間構(gòu)型為_____，中心原子的雜化軌道類型為________。

（5）某礦物晶體由Y、W、R三種元素組成，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。則該礦物的化學(xué)式為_________，若已知該晶胞的邊長為a cm，則該晶胞的密度為_________g/cm3。（用含a、NA的代數(shù)式表示）

Answer 1

【答案】 [Ar]3d24s2 N>O 1 正四面體 sp3 CaTiO3 136/a3NA

【解析】試題分析：前四周期元素X、Y、Z、W、R的原子序數(shù)依次增大，X原子的2p軌道為半充滿狀態(tài)，則X為N元素，Y原子的L層有2個(gè)未成對(duì)電子，則Y為O元素，W的+2價(jià)簡(jiǎn)單離子核外電子層排布與Ar原子相同，則W為Ca元素，R原子的d軌道上有3個(gè)空軌道，則R為Ti，Z與Y位于同主族，則Z為S元素，據(jù)此解答。

解析：（1）R為Ti，原子的基態(tài)電子排布式為[Ar]3d24s2；
（2）X、Y分別為N和O，由于N原子2P軌道半充滿，第一電離能大于O的，即原子的第一電離能大小順序?yàn)镹＞O；
（3）X為N元素，常見單質(zhì)分子結(jié)構(gòu)中σ鍵數(shù)目為1，π鍵數(shù)目為2；
（4）Z為S元素，最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸根離子為硫酸根離子，中心原子S電子對(duì)數(shù)為 4，雜化類型為sp3，沒有孤對(duì)電子，所以空間構(gòu)型為正四面體；
（5）Y、W、R三種元素分別為O、Ca、Ti，O位于面心，數(shù)目為6× =3，Ca位于體心，數(shù)目為1，Ti位于頂點(diǎn)，數(shù)目為8× =1，故化學(xué)式為CaTiO3，已知該晶胞的邊長為a cm，則該晶胞的密度ρ= = 。