Question

X、R、W、Y、Z是元素周期表中前四周期的五種元素，其原子序數依次增大，其中X、R、W同周期，X和Y同一主族．X原子最外層的p軌道上的電子數等于前一電子層上的電子總數，W原子最外層的p軌道中只有一個軌道填充了2個電子．Z的單質是一種紫紅色金屬，Z可與W形成Z₂W、ZW等化合物．根據上述信息回答下列問題：
（1）寫出Z元素基態原子的核外電子排布式：

 

．Z元素位于周期表的

 

區．
（2）XW₂的熔、沸點比YW₂的熔、沸點

 

（填“高”或“低”），原因是

 

．
（3）1個XW₂分子中含有

 

個σ鍵，

 

個π鍵．
（4）X、R、W、Y四種元素中，第一電離能最大的是

 

（填元素符號），簡單氫化物的穩定性最差的是

 

（填氫化物化學式）．
（5）如圖是Z₂W晶體的一個晶胞結構示意圖（球的大小不代表實際原子大小），其中含有Z原子的個數為

 

．

Answer 1

考點：位置結構性質的相互關系應用

專題：元素周期律與元素周期表專題

分析：X、R、W、Y、Z是元素周期表中前四周期的五種元素，其原子序數依次增大，X、R、W同周期，X原子最外層的p軌道上的電子數等于前一電子層上的電子總數，次外層電子數為2或8，p軌道上最多排列6個電子，所以Xp軌道上排列2個電子，為C元素；
W位于第二周期，W原子最外層的p軌道中只有一個軌道填充了2個電子，則W為O元素，R原子序數大于X而小于W，所以R是N元素；
X和Y屬于同一主族元素，則Y為Si元素；
Z的單質是一種紫紅色金屬，則Z為Cu元素，Z可與W形成Cu₂O、CuO等化合物，再結合題目分析解答．

解答： 解：X、R、W、Y、Z是元素周期表中前四周期的五種元素，其原子序數依次增大，X、R、W同周期，X原子最外層的p軌道上的電子數等于前一電子層上的電子總數，次外層電子數為2或8，p軌道上最多排列6個電子，所以Xp軌道上排列2個電子，為C元素；
W位于第二周期，W原子最外層的p軌道中只有一個軌道填充了2個電子，則W為O元素，R原子序數大于X而小于W，所以R是N元素；
X和Y屬于同一主族元素，則Y為Si元素；
Z的單質是一種紫紅色金屬，則Z為Cu元素，Z可與W形成Cu₂O、CuO等化合物，
（1）Cu原子核外有29個電子，根據構造原理知，該元素基態原子的核外電子排布式：[Ar]3d¹⁰4s¹，Z元素位于周期表的ds區，故答案為：[Ar]3d¹⁰4s¹；ds；
（2）CO₂的熔、沸點比SiO₂的熔、沸點低，CO₂是分子晶體、SiO₂是原子晶體，原子晶體熔點大于分子晶體，所以CO₂的熔、沸點比SiO₂的熔、沸點低，故答案為：低；CO₂是分子晶體、SiO₂是原子晶體；
（3）二氧化碳分子結構式為O=C=O，所以1個CO₂分子中含有2個σ鍵，2個π鍵，故答案為：2；2；
（4）元素的非金屬性越強，其第一電離能越大，但同一周期非金屬元素，第一電離能第VA族元素大于其相鄰元素，X、R、W、Y四種元素中，非金屬性強弱順序是O＞N＞C＞Si，但第一電離能N＞O，所以第一電離能最大的是N元素，元素的非金屬性越強，其氫化物越穩定，所以簡單氫化物的穩定性最差的是SiH₄，故答案為：N；SiH₄；
（5）該晶胞中，白球個數=1+8×

1

8

=2，黑球個數=4，所以黑球和白球個數之比為2：1，根據其化學式知，白球表示O元素、黑球表示Cu元素，則Z原子個數為4，故答案為：4．

點評：本題考查了物質結構和性質，正確推斷元素是解本題關鍵，明確晶胞的計算方法、第一電離能、氫化物的穩定性、核外電子排布式的書寫規則即可解答，注意第一電離能的規律及異常現象，題目難度中等．