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2.元素X基态原子核外电子数为29,元素Y位于X的前一周期且最外层电子数为1,元素Z基态原子3p轨道上有4个电子,元素P原子最外层电子数是其内层电子数的3倍,元素Q基态原子2p半充满.请回答下列问题:
(1)写出X基态原子的核外电子排布式1s22s22p63s23p63d104s1.
(2)Q的气态氢化物分子中Q原子轨道杂化类型是sp3,该分子的空间构型为三角锥.
(3)P与Q的第一电离能的大小关系为N>O.
(4)Z的氢化物在乙醇中的溶解度小于P的氢化物的原因是H2O与乙醇分子间形成氢键.
(5)Y与P形成的化合物晶胞结构如图,晶胞参数a=0.566nm,晶饱中P原子的配位数为8,计算该晶体的密度为2.27g/cm3.

分析 元素X基态原子核外电子数为29,则X为Cu,元素Y位于X的前一周期即第三周期,且最外层电子数为1,则Y为Na,元素Z基态原子的3p轨道上有4个电子,则Z是S元素;元素P的原子最外层电子数是其内层的3倍,元素最外层电子数小于或等于8,所以P是O元素,元素Q基态原子2p半充满,则Q为N,据此答题.

解答 解:元素X基态原子核外电子数为29,则X为Cu,元素Y位于X的前一周期即第三周期,且最外层电子数为1,则Y为Na,元素Z基态原子的3p轨道上有4个电子,则Z是S元素;元素P的原子最外层电子数是其内层的3倍,元素最外层电子数小于或等于8,所以P是O元素,元素Q基态原子2p半充满,则Q为N,
(1)X为Cu,X基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,
故答案为:1s22s22p63s23p63d104s1;
(2)Q为N,Q的气态氢化物为氨,氨分子中氮原子的价层电子对数为$\frac{5+3}{2}$=4,所以轨道杂化类型是sp3,分子中有一对孤电子对,该分子的空间构型为三角锥形,
故答案为:sp3;三角锥;
(3)P是O元素,Q为N,由于氮原子的最外层是半充满状态,是一种稳定结构,所以O与N的第一电离能的大小关系为N>O,
故答案为:N>O;
(4)Z是S元素,是O元素,硫化氢与乙醇不能形成氢键,而水能与乙醇形成氢键,所以硫化氢在乙醇中的溶解度小于Y水在乙醇中的溶解度,
故答案为:H2O与乙醇分子间形成氢键;
(5)Y为Na,P是O元素,钠与氧形成的化合物的阴阳离子个数之比为1:2,根据晶胞的结构图可知,图中空心球为8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4,而实心球为8个,所以空心球为氧离子,实心球为钠离子,以顶点上的氧离子为例,根据图可知,与氧离子最近的钠离子有8个,所以氧离子的配位数为8,晶胞参数a=0.566nm,该晶体的密度为$\frac{\frac{4×(46+16)}{{N}_{A}}g}{({0.566nm)}^{3}}$=$\frac{4×62}{(0.566×10{\;}^{-7})^{3}×6.02×10{\;}^{23}}$g/cm3=2.27g/cm3,
故答案为:8;2.27.

点评 本题是对物质结构与性质的考查,涉及核外电子排布、杂晶胞计算、氢键、原子杂化方式、第一电离能等,注意对基础知识的理解掌握,题目难度中等.

练习册系列答案
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①“二次除镁”所得的沉淀中主要有碱式碳酸镁和碳酸钙
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(3)甲烷燃料电池可以提升能量利用率.图2是利用甲烷燃料电池电解50mL2mol•L-1的氯化铜溶液的装置示意图:
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