Question

X、Y、Z、M、N、Q P为元素周期表前四周期的7种元素．其中，X原子核外的M层中只有两对成对电子，Y原子核外

X、Y、Z、M、N、Q P为元素周期表前四周期的7种元素．其中，X原子核外的M层中只有两对成对电子，Y原子核外的L层电子数是K层的两倍，Z是地壳内含量最高的元素，M的内层电子数是最外层电子数的9倍，N的原子序数比M小1，Q在元素周期表的各元素中电负性最大．P元素的第三电子层处于全充满状态，第四电子层只有一个电子请回答下列问题：（1）X元素在周期表中的位置是______，它的外围电子的电子排布图为______．P元素属于______ 区元素，（2）XZ2分子的空间构型是______，相同条件下两者在水中的溶解度较大的是______（写分子式），理由是______．（3）含有元素N的盐的焰色反应为______色，许多金属盐都可以发生焰色反应，其原因是______（4）金属钾、铜的晶体的晶胞结构如图1（请先判断对应的图），钾、铜两种晶体晶胞中金属原子的配位数之比为______．（5）三聚氰胺是一种含氮化合物，其结构简式如图2所示．三聚氰胺分子中氮原子轨道杂化类型是______，1mol三聚氰胺分子中 σ键的数目为______．（6）元素M与元素Q形成晶体结构如图3所示，设其晶胞边长为a pm，该化合物的摩尔质量为Dg/mol．求该晶胞密度的计算式为4×1030×Da3×NA4×1030×Da3×NA g/cm3．

Answer 1

由分析可知：X为S元素；Y为O元素；Z为O元素；M为Ca元素；N为K元素；Q为F元素；P为Cu元素，
（1）X为S元素，元素在周期表中的位置是：第三周期ⅥA族，外围电子排布为3s²3p⁴，它的外围电子的电子排布图为，P元素为Cu，Cu属于第IB族元素，在周期表中位于ds区，
故答案为：第三周期ⅥA族；；ds；
（2）SO₂分子中S原子价层电子对数=2+

6?2×2

2

=3，S原子含有1对孤电子对，故其立体结构是V型，CO₂分子C原子呈2个σ键、没有孤电子对，C的杂化轨道类型为sp杂化，SO₂为极性分子，CO₂为非极性分子，H₂O为极性溶剂，极性分子易溶于极性溶剂，故SO₂的溶解度较大，故答案为：V型；SO₂；SO₂为极性分子，CO₂为非极性分子，H₂O为极性溶剂，极性分子易溶于极性溶剂，故SO₂的溶解度较大；
（3）含有K元素的盐的焰色反应为紫色，许多金属盐都可以发生焰色反应，其原因是电子由较高能级跃迁到较低能级时，以光的形式释放能量，
故答案为：紫；电子由较高能级跃迁到较低能级时，以光的形式释放能量；
（4）金属K晶体为体心立方堆积，晶胞结构为图A，晶胞中K原子配位数为8，金属Cu晶体为面心立方最密堆积，晶胞结构为图B，以顶点Cu原子研究与之最近的原子位于面心，每个顶点Cu原子为12个面共用，晶胞中Cu原子配位数为12，K、Cu两种晶体晶胞中金属原子的配位数之比为 8：12=2：3；故答案为：2：3；
（5）三聚氰胺分子中处于环上的N原子成3个σ键，没有孤电子对，采取sp²杂化，氨基中N原子成2个σ键，含有1对孤电子对，N原子采取sp3杂化，单键为σ键，双键含有1个σ键、1个π键，故1个三聚氰胺分子含有15个σ键，则1mol三聚氰胺分子中σ键的数目为15N_A，
故答案为：sp²、sp³；15N_A；
（6）元素Ca与元素F形成晶体，晶胞中蓝色球数目=8×

1

8

+6×

1

2

=4、蓝色球为8个，故化学式为CaF₂，该化合物的摩尔质量为D g/mol，晶胞质量=4×

D

NA

g，晶胞边长为a pm，则晶胞体积=（a×10^-10 cm）³=a³×10^-30 cm³，则晶胞密度=

4× D NA

a3×10?30cm3

=

4×1030×D

a3×NA

g/cm³，
故答案为：

4×1030×D

a3×NA

．