Question

【題目】原子序數依次增加的X、Y、Z、W四種元素原子序數均小于36，Y基態原子最外層電子數是其內層電子總數的3倍，X、W基態原子是同周期元素中未成對電子數最多的原子，X與Z的原子核內質子數之和等于W原子核內質子數，Z基態原子只有1個未成對的電子。回答下列問題：

(1)已知化合物XZ3與H2Y（Y的氫化物）發生反應的化學方程式為XZ3＋H2Y→XH3＋HZY，則元素的電負性：Y______Z（填“大于”或“小于”），化合物HZY分子的空間構型為______。

(2)X的一種氫化物的相對分子質量為32，1mol該氫化物中的σ鍵數是______。

(3)①元素Y的一種單質分子與元素X、Y形成的一種離子互為等電子體，這兩種微粒的化學式是_______、________。

②基態W原子的電子排布式是_______________。

(4)元素Y和W的一種化合物的晶體結構如圖所示，該晶體的化學式為______；金屬原子______（選填“鉀”、“鎂”、“銅”）形成的晶體的堆積方式，與上述晶胞中Y離子的堆積方式相同。

Answer 1

【答案】大于 V形 5NA O3 NO2－ 1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1 Cr2O3 鎂

【解析】

原子序數依次增加的X、Y、Z、W四種元素原子序數均小于36，Y基態原子最外層電子數是其內層電子總數的3倍，則Y為O元素；X、W基態原子是同周期元素中未成對電子數最多的原子，X原子序數比氧小，則X在第二周期為N元素；則W為第三周期的P或第四周期的Cr；已知X與Z的原子核內質子數之和等于W原子核內質子數，若W為P，則Z為O，與Y相同，所以不符合題意，若W為Cr，則Z為Cl，而且Cl的基態原子只有1個未成對的電子，符合題意，據此分析解答。

根據上述分析可知，X為N元素，Y為O元素，Z為Cl元素，W為Cr元素。

(1)化合物NCl 3與H2O發生反應的化學方程式為NCl 3+H2O→NH3+HClO，反應產物HClO中O元素為-2價，Cl元素為+1價，即O的得電子能力更強，所以電負性O大于Cl，HClO的結構為H-O-Cl，與H2O的H-O-H相似，是V形，故答案為：大于； V形；

(2)N的一種氫化物常見的有NH3和N2H4，相對分子質量為32的是N2H4，其結構式為，分子中含有5個σ鍵，所以1mol該氫化物中的σ鍵數是5NA，故答案為：5NA；

(3)①元素O的一種單質分子與元素N、O形成的一種離子互為等電子體，O3 和NO2-的原子數和價電子數相同，互為等電子體，故答案為：O3 和NO2-；

②W為Cr元素，原子核外有24個電子，所以基態原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1，故答案為：1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1；

(4)由圖可知，Cr離子位于晶胞內部，有4個，O2-位于上下面的面心和頂點，以及晶胞內部，所以O2-共有×2+×12+3=6個，則Cr與O的離子數之比為2∶3，所以該晶體的化學式為Cr2O3；由圖可知，該晶胞為六方最密堆積，與Mg晶體的堆積方式相同，故答案為：Cr2O3；鎂。