Question

11．原子序數小于36的X、Y、Z、W四種元素，其中X是宇宙中最豐富的元素，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）寫出元素名稱：X氫、Y碳．
（2）Y₂X₂分子中Y原子軌道的雜化類型為sp雜化，1mol Y₂X₂含有σ鍵的數目為3×6.02×10²³．
（3）化合物ZX₃中Z原子軌道的雜化類型為sp³雜化．
（4）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．
（5）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H _nWCl₃，反應的化學方程式為CuCl+2HCl═H₂CuCl₃．

Answer 1

分析 原子序數小于36的X、Y、Z、W四種元素，其中X是宇宙中最豐富的元素，則X為H元素；Y原子基態時最外層電子數是其內層電子數的2倍，最外層電子數不超過8，所以內層電子數只能是2，最外層電子數為4，則Y是碳元素；Z原子基態時2p原子軌道上有3個未成對電子，則Z原子核外電子排布為1s²2s²2p⁶，則Z為N元素；W的原子序數為29，則W為Cu元素，據此解答．

解答 解：原子序數小于36的X、Y、Z、W四種元素，其中X是宇宙中最豐富的元素，則X為H元素；Y原子基態時最外層電子數是其內層電子數的2倍，最外層電子數不超過8，所以內層電子數只能是2，最外層電子數為4，則Y是碳元素；Z原子基態時2p原子軌道上有3個未成對電子，則Z原子核外電子排布為1s²2s²2p⁶，則Z為N元素；W的原子序數為29，則W為Cu元素．
（1）X為氫元素，Y為碳元素，故答案為：氫；碳；
（2）C₂H₂分子結構簡式為H-C≡C-H，為直線形結構，C原子軌道的雜化類型為sp雜化，1mol C₂H₂含有σ鍵的數目為3×6.02×10²³個，故答案為：sp雜化；3×6.02×10²³；
（3）化合物NH₃中N原子形成3個N-H鍵，含有1對孤對電子，雜化軌道數目為3，N原子軌道的雜化類型為 sp³雜化，故答案為：sp³雜化；
（4）元素碳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；
（5）元素Cu的一種氯化物，晶胞中黑色球數目為4，白色球數目為8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，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H_nCuCl₃，反應的化學方程式為：CuCl+2HCl═H₂CuCl₃，
故答案為：CuCl；CuCl+2HCl═H₂CuCl₃．

點評 本題以元素推斷為載體，綜合考查物質結構與性質，涉及核外電子排布規律、雜化理論與價層電子對互斥理論、化學鍵、晶胞計算、配合物等，難度中等，（5）注意利用均攤法進行晶胞計算，需要學生具備扎實的基礎與綜合運用能力．