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X、Y、W、M、N五种元素分别位于周期表中三个紧邻的周期,且原子序数依次增大,其相关信息如下表:元素相关信息XX原子的价电子构型为nsnnpn-1YY的电负性在元素周期表中最强WW的单质是人们

题目详情
X、Y、W、M、N五种元素分别位于周期表中三个紧邻的周期,且原子序数依次增大,其相关信息如下表:
元素相关信息
XX原子的价电子构型为nsnnpn-1
YY的电负性在元素周期表中最强
WW的单质是人们将太阳能转换为电能的常用材料
MM原子的最外层有两个运动状态不同的电子
NN元素基态原子的M层全充满,N层没有成对电子,只有一个未成对电子
(1)N元素的基态原子的核外电子排布式为______,与N同周期的所有元素的基态原子中最外层电子数与N原子相同的元素有______(填元素符号).
(2)XY3分子的空间构型为______,中心原子X的杂化类型为______.
(3)如图Ⅰ是金属M和N所形成的某种合金的晶胞结构示意图:,则该合金中M和N的原子个数比为______.
(4)单质W的晶体类型为______,1mol W晶体中含有W-W键的数目为______(设NA为阿伏加德罗常数的值).
(5)M与Y形成的化合物的晶体的化学式为______;其晶胞如图Ⅱ所示,其中M离子的配位数是______.
▼优质解答
答案和解析
X、Y、W、M、N五种元素分别位于周期表中三个紧邻的周期,且原子序数依次增大,X原子的价电子构型为nsnnpn-1可知n=2,故X为B元素,Y的电负性在元素周期表中最强,可推知Y为F元素,W的单质是人们将太阳能转换为电能的常用材料,可推知W为Si元素,M原子的最外层有两个运动状态不同的电子,M只能位于第四周期ⅡA,为Ca元素,N元素基态原子的M层全充满,N层没有成对电子,只有一个未成对电子,N为Cu元素,
(1)N为元素Cu,29号元素,电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1);Cu的价电子为3d104s1,同周期中K的价电子为4s1,Cr的价电子为3d54s1,则与Cu同周期的所有元素的基态原子中最外层电子数与Cr原子相同的元素有K、Cr;
故答案为:1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1);K、Cr;
(2)X为B元素,Y为F元素,BF3中中心原子B价层电子对个数=3+
1
2
(3-3×1)=3,且不含孤电子对,所以空间构型是平面三角形,中心原子是以sp2杂化;
故答案为:平面三角形;sp2杂化;
(3)利用均摊法计算可知,晶胞中Ca位于定点,N(Ca)=8×
1
8
=1,Cu位于面心和体心,共有N(Cu)=8×
1
2
+1=5,则该合金中Ca和Cu的原子个数比为1:5,根据晶胞结构可知,晶胞中与Ca距离最近的Ca原子分布在晶胞上与之相邻的顶点上,这样的Ca原子有6个;
故答案为:1:5;
(4)单质Si的晶体类型为原子晶体,1个Si原子形成4个共价键,每个共价键被2个Si原子共用,则1molSi中含有2NASi-Si键;
故答案为:原子晶体;2NA
(5)钙离子位于晶胞顶点和面心,一个晶胞中钙离子数=8×
1
8
+6×
1
2
=4,氟离子位于晶胞体内,一个晶胞中有8个氟离子,故形成化合物的晶体的化学式为CaF2,CaF2晶体中与钙离子距离最近的氟离子有8个,所以其配位数为8.
故答案为:CaF2;8.