Question

19．原子序數小于36的X、Y、Z、W四種元素，X基態原子的最外層電子數是其內層電子數的2倍，Y基態原子的2p原子軌道上有3個未成對電子，Z是地殼中含量最多的元素，W的原子序數為22．
（1）W基態原子的核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d²4s²．元素X、Y、Z的電負性由大到小的順序為O＞N＞C．
（2）與XYZ^-互為等電子體的一種分子、一種離子分別為CO₂、SCN^-（填化學式）．
（3）二元弱酸H₂X₂Z₄中X原子軌道的雜化類型是sp²，1mol H₂X₂Z₄分子中含有σ鍵的數目為7N_A．
（4）YH₃極易溶于水的主要原因是氨分子與水分子間易形成氫鍵．元素W的氧化物WO₂可與氫氟酸發生非氧化還原反應，生成配合物H_nWF₆，該反應的化學方程式為TiO₂+6HF=H₂TiF₆+2H₂O．
（5）Z、W與Ca形成晶體的晶胞如圖所示，該晶體的化學式為CaTiO₃．

Answer 1

分析 元素X的原子最外層電子數是其內層的2倍，原子只能有2個電子層，最外層電子數為4，故X為C元素；Y基態原子的2p軌道上有3個電子，Y的核外電子排布式為1s²2s²2p³，則Y為N元素；Z是地殼中含量最多的元素，則Z為O元素；W的原子序數為22，則W為Ti，據此解答．

解答 解：元素X的原子最外層電子數是其內層的2倍，原子只能有2個電子層，最外層電子數為4，故X為C元素；Y基態原子的2p軌道上有3個電子，Y的核外電子排布式為1s²2s²2p³，則Y為N元素；Z是地殼中含量最多的元素，則Z為O元素；W的原子序數為22，則W為Ti．
（1）W核外電子數為22，基態原子的核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d²4s²；
同周期隨原子序數增大，元素電負性增大，故電負性O＞N＞C，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d²4s²；O＞N＞C；
（2）原子總數相等、價電子總數相等微粒互為得電子，與CNO^-互為等電子體的一種分子、一種離子分別為CO₂、SCN^-等，
故答案為：CO₂、SCN^-；
（3）二元弱酸H₂C₂O₄的結構式為，分子中C原子形成3個σ鍵，沒有孤電子對，故C原子軌道的雜化類型是sp²，1mol H₂C₂O₄分子中含有σ鍵的數目為7N_A，
故答案為：sp²；7N_A；
（4）氨分子與水分子間易形成氫鍵，NH₃極易溶于水；
元素W的氧化物TiO₂可與氫氟酸發生非氧化還原反應，生成配合物H_nTiF₆，由化合價代數和為0，可知n=2，故該反應的化學方程式為：TiO₂+6HF=H₂TiF₆+2H₂O，
故答案為：氨分子與水分子間易形成氫鍵；TiO₂+6HF=H₂TiF₆+2H₂O；
（5）晶胞中Ca原子數目為8×$\frac{1}{8}$=1，O原子數目為6×$\frac{1}{2}$=3，Ti原子數目為1，故化學式為：CaTiO₃，
故答案為：CaTiO₃．

點評 本題是對物質結構的考查，涉及核外電子排布、電負性、等電子體、雜化軌道、化學鍵、氫鍵、晶胞計算等，比較全面的考查物質結構主干知識，需要學生具備扎實的基礎，難度中等．