Question

E、F、D、X、Y、Z为前四周期元素，且原子序数依次增大。E的最高正价和最低负价的绝对值相等，F有三个能级，且每个能级上的电子数相等，D原子未成对电子数在同周期元素中最多，X与D同周期，第一电离能比D低，Y与F同主族，Z的最外层只有一个电子，其它电子层电子均处于饱和状态。请回答下列问题：

（1）Y原子基态核外电子排布式为__________；基态Z原子中电子占据的最高能层符号为_________。

（2）F、D、X的电负性由小到大的顺序为__________（用元素符号表示）。

（3）E、F、D、X形成的有机物FX(DE₂)₂中F的杂化轨道类型为____________，DX₃^-离子的立体构型是___________。

（4）下列关于F₂E₂分子和E₂X₂分子的说法正确的是________。

a．分子中都含σ键和π键                      b．F₂E₂分子的沸点明显低于E₂X₂分子

c．都是含极性键和非极性键的非极性分子        d．互为等电子体

（5）将Z单质的粉末加入到DE₃的浓溶液中，并通入X₂，充分反应后溶液呈深蓝色，该反应的离子方程式为________。

（6）X和Na的一种离子化合物的晶胞结构如图，该离子化合物为_________（填化学式）。Na⁺的配位数为_________。晶胞有两种基本要素，一种是原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置，其中原子坐标参数A为（0，0，0）；B为（，0， ），C为（， ，0），则D原子的坐标参数为________。另外一种是晶胞参数，如已知该晶胞的密度为ρg • cm^-3，阿伏加德罗常数为N_A，则两个最近的X离子间距离为________nm（用含ρ、N_A的计算式表示）。

Answer

1s22s22p63s23p2 N C＜N＜O sp2 平面三角形 b 2Cu＋8NH3＋O2＋2H2O＝2[Cu(NH3)4]2+＋4OH- Na2O 4 (1/4,1/4,1/4)

【解析】E、F、D、X、Y、Z为前四周期元素，且原子序数依次增大。F有三个能级，且每个能级上的电子数相等，核外电子排布为1s22s22p2，故F为C元素；E的最高正价和最低负价的绝对值相等，则E为H元素；Y与F同主族，Y为Si，D原子未成对电子数在同周期元素中最多，则外围电子排布为ns2np3，则D为N元素；X与D同周期，第一电离能比D低，则X为O元素；Z的最外层只有一个电子，其他电子层电子均处于饱和状态，不可能为短周期元素，原子序数小于30，故核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s1，则Z为Cu元素。

(1)Y为Si，Si核外电子排布式为：1s22s22p63s23p2，Z为Cu元素，原子中电子占据的最高能层符号为N，故答案为：1s22s22p63s23p2；N；

(2)同一周期，从左到右，元素的电负性逐渐增大，C、N、O的电负性由小到大的顺序为C＜N＜O，故答案为：C＜N＜O；

(3)H、C、N、O形成的有机物CO(NH2)2，分子中C原子形成3个σ键，没有孤电子对，C原子采取sp2杂化； NO3-离子的立体构型是平面三角形，故答案为：sp2；平面三角形；

(4)F2E2分子和E2X2分子分别为C2H2分子和H2O2分子。a．H2O2分子中只含σ键，故b错误；b．H2O2分子分子间存在氢键，其沸点明显高于C2H2分子，故正确；c．过氧化氢是含极性键和非极性键的极性分子，故错误；d．两者价电子总数不等，不是互为等电子体，故错误；故选b；(5)将Cu单质的粉末加入到NH3的浓溶液中，并通入O2，充分反应后溶液呈深蓝色，反应生成[Cu(NH3)4]2+，该反应的离子方程式为：2Cu+8NH3+O2+2H2O=2[Cu(NH3)4]2++4OH-，故答案为：2Cu+8NH3+O2+2H2O=2[Cu(NH3)4]2++4OH-；

(6)晶胞中Na+离子数目为8，O2-离子数目为8×+6×=4，Na+离子、O2-离子数目之比为2：1，故该晶体化学式为Na2O，由图可知，每个Na+离子周围有4个O2-离子，Na+离子配位数为4；根据原子坐标参数A为(0，0，0)，说明A为坐标原点，B为(，0， )，C为(， ，0)，则D原子的坐标参数为(， ， )；面心O2-离子与顶点O2-离子距离最近，晶胞质量为g，该晶胞的密度为ρg•cm-3，而晶胞体积为g÷ρg•cm-3=cm3，晶胞棱长为cm，则两个最近的W离子间距离为×cm=××10-7nm，故答案为：Na2O；4；(， ， )； ××10-7nm。

点睛：本题是对物质结构的考查，涉及核外电子排布、杂化轨道、分子构型、晶体类型与性质、配合物、晶胞结构与计算等。本题的难点是(6)中晶胞的计算和D坐标的确定。