Question

已知元素X、Y、Z、R為前四周期元素，且原子序數(shù)依次增大．X原子核外電子有6種不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，s軌道電子數(shù)是p軌道電子數(shù)的兩倍；Z原子L電子層上有2對(duì)成對(duì)電子，R⁺原子核外有3層電子且各層均處于全滿(mǎn)狀態(tài)．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）R基態(tài)原子的外圍電子排布式為

 

，其基態(tài)原子有

 

種能量不同的電子．
（2）元素X、Y、Z的第一電離能由小到大的順序?yàn)椋ㄓ迷�素符�?hào)表示）

 

．
（3）與XYZ^-互為等電子體微粒的化學(xué)式為

 

（寫(xiě)出一種即可），XYZ^-的中心原子的雜化方式為

 

．
（4）R²⁺與NH₃成的配離子中，提供孤對(duì)電子的原子是

 

．
（5）已知Z、R能形成兩種化合物，其晶胞如圖所示，甲的化學(xué)式為

 

，乙的化學(xué)式為

 

；高溫時(shí)，甲易轉(zhuǎn)化為乙的原因?yàn)?div id="5p0pd59" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 

．若甲晶體中一個(gè)晶胞的邊長(zhǎng)為a pm，則甲晶體的密度為

 

 g/cm³（寫(xiě)出含口的表達(dá)式，用N_A表示阿伏加德羅常數(shù)的值）．

Answer 1

考點(diǎn)：位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應(yīng)用,元素電離能、電負(fù)性的含義及應(yīng)用,晶胞的計(jì)算

專(zhuān)題：

分析：核外電子有6種不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，則核外有6個(gè)電子，即X是C，Z原子的L電子層上有2對(duì)成對(duì)電子，是2p⁴，為O，根據(jù)原子序數(shù)遞增知Y是N，R⁺原子核外有3層電子且各層均處于全滿(mǎn)狀態(tài)，分別有2、8、18個(gè)電子，即R是Cu，據(jù)此答題．

解答： 解：核外電子有6種不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，則核外有6個(gè)電子，即X是C，Z原子的L電子層上有2對(duì)成對(duì)電子，是2p⁴，為O，根據(jù)原子序數(shù)遞增知Y是N，R⁺原子核外有3層電子且各層均處于全滿(mǎn)狀態(tài)，分別有2、8、18個(gè)電子，即R是Cu．
（1）Cu的基態(tài)原子的外圍電子排布式為3d¹⁰4s¹，核外電子分布在1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s7個(gè)能級(jí)，因此其基態(tài)原子有7種能量不同的電子，
故答案為：3d¹⁰4s¹；7；　　
（2）同周期第一電離能由左向右呈增大的趨勢(shì)，ⅡA元素原子的s能級(jí)是全充滿(mǎn)狀態(tài)、ⅤA元素原子的p能級(jí)是半充滿(mǎn)狀態(tài)，它們第一電離能比相鄰元素大，即第一電離能：N＞O＞C，
故答案為：N＞O＞C；
（3）與CNO^-互為等電子體微粒的化學(xué)式有CO₂、N₂O、SCN^-等，互為等電子體的物質(zhì)結(jié)構(gòu)相似，二氧化碳的結(jié)構(gòu)是直線型，C原子采取sp雜化，因此CNO^-的中心原子的雜化方式為sp，
故答案為：CO₂或N₂O或SCN^-；sp；
（4）N原子有孤對(duì)電子，Cu²⁺有空軌道，即N提供孤對(duì)電子，
故答案為：N；
（5）根據(jù)均攤法知甲含Cu原子4個(gè)，O原子：8×

1

8

+4×

1

4

+2×

1

2

+1=4，化學(xué)式為CuO，乙含Cu原子4個(gè)，O原子：8×

1

8

+1=2，化學(xué)式為Cu₂O，CuO易轉(zhuǎn)變?yōu)镃u₂O，是因?yàn)镃u₂O中的Cu的3d能級(jí)是全充滿(mǎn)狀態(tài)，而原子處于全充滿(mǎn)、半充滿(mǎn)、全空是穩(wěn)定結(jié)構(gòu)．1個(gè)甲中含CuO4個(gè)，質(zhì)量為（4×80）÷N_Ag，晶胞體積為（a×10^-10）³m³，密度是

80×4

(a×10-10)3×NA

，
故答案為：CuO；Cu₂O；Cu₂O中的Cu的3d能級(jí)是全充滿(mǎn)狀態(tài)，而原子處于全充滿(mǎn)、半充滿(mǎn)、全空是穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；

80×4

(a×10-10)3×NA

；

點(diǎn)評(píng)：本題綜合考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，涉及元素推斷、核外電子排布、電離能、等電子體、配位鍵、晶胞計(jì)算等，推斷元素是解題關(guān)鍵，（5）中從結(jié)構(gòu)分析氧化銅高溫轉(zhuǎn)化為氧化亞銅為易錯(cuò)點(diǎn)、難點(diǎn)，難度中等．