Question

13．原子序數小于36的X、Y、Z、W四種元素，其中X是形成化合物種類最多的元素，Y原子基態時最外層電子數是其內層電子數的2倍，Z原子基態時2p原子軌道上有3個未成對的電子，W的原子序數為29．回答下列問題：
（1）Y₂X₂分子中Y原子軌道的雜化類型為sp，1mol Y₂X₂含有σ鍵的數目為3N_A．
（2）化合物ZX₃的沸點比化合物YX₄的高，其主要原因是氨氣中存在氫鍵、甲烷中不存在氫鍵．
（3）元素Y的一種氧化物與元素Z的一種氧化物互為等電子體，元素Z的這種氧化物的分子式是N₂O．
（4）元素W的一種氯化物晶體的晶胞結構如圖所示，該氯化物的化學式是CuCl，它可與濃鹽酸發生非氧化還原反應，生成配合物HnWCl₃，反應的化學方程式為CuCI+2HCI═H₂CuCI₃（或CuCI+2HCI═H₂[CuCI₃]．

Answer 1

分析 原子序數小于36的X、Y、Z、W四種元素，元素Y原子基態時最外層電子數是其內層電子數的2倍，原子最外層電子數不超過8個，所以其內層為K層，則Y是C元素；X是形成化合物種類最多的元素，則X是H元素；Z原子基態時2p原子軌道上有3個未成對的電子，則Z是N元素；W的原子序數為29，則W是Cu元素，再結合物質結構分析解答．

解答 解：原子序數小于36的X、Y、Z、W四種元素，元素Y原子基態時最外層電子數是其內層電子數的2倍，原子最外層電子數不超過8個，所以其內層為K層，則Y是C元素；X是形成化合物種類最多的元素，則X是H元素；Z原子基態時2p原子軌道上有3個未成對的電子，則Z是N元素；W的原子序數為29，則W是Cu元素，
（1）C₂H₂分子中每個C原子含有2個σ鍵，所以C軌道的雜化類型為sp雜化，一個乙炔分子中含有3個σ鍵，則1mol C₂H₂含有σ鍵的數目為3N_A，
故答案為：sp；3N_A；
（2）氨氣中存在氫鍵，甲烷中不存在氫鍵，氫鍵的存在導致氨氣的沸點升高，所以化合物NH₃的沸點比化合物CH₄的高，
故答案為：氨氣中存在氫鍵、甲烷中不存在氫鍵；
（3）元素C的一種氧化物與元素N的一種氧化物互為等電子體，CO₂和N₂O互為等電子體，所以元素Z的這種氧化物的分子式是N₂O，
故答案為：N₂O；
（4）該晶胞中黑色球個數=4，白色球個數=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，所以黑色球和白色球個數之比=4：4=1：1，所以該氯化物的化學式為CuCl，它可與濃鹽酸發生非氧化還原反應，生成配合物HnWCl₃，則該反應的化學方程式為CuCl+2HCI═H₂CuCl₃（或CuCl+2HCI═H₂[CuCl₃]，
故答案為：CuCl；CuCl+2HCI═H₂CuCl₃（或CuCl+2HCI═H₂[CuCl₃]．

點評 本題考查了元素位置結構性質的相互關系及應用，涉及晶胞的計算、氫鍵、原子雜化方式的判斷等知識點，這些知識點都是考試熱點，靈活運用基本知識來分析解答，題目難度不大．