Question

[選修3-物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]
原子序數(shù)依次增大的X、Y、Z、G、Q、R、T七種元素，核電荷數(shù)均小于36．已知X的 一種1：2型氫化物分子中既有σ鍵又有π鍵，且所有原子共平面；Z的L層上有2個(gè)未 成對(duì)電子；Q原子s能級(jí)與P能級(jí)電子數(shù)相等；R單質(zhì)是制造各種計(jì)算機(jī)、微電子產(chǎn)品 的核心材料；T處于周期表的ds區(qū)，原子中只有一個(gè)未成對(duì)電子．
（1）Y原子核外共有

 

種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子，T原子有

 

種不同能級(jí)的電子．
（2）X、Y、Z的第一電離能由小到大的順序?yàn)?!--BA-->

 

（用元素符號(hào)表示）．
（3）由X、Y、Z形成的離子ZXY^-與XZ₂互為等電子體，則ZXY-中X原子的雜化軌道類 型為

 

（4）Z與R能形成化合物甲，1mol甲中含

 

mol化學(xué)鍵，甲與氫氟酸反應(yīng)，生成 物的分子空間構(gòu)型分別為

 

（5）G、Q、R氟化物的熔點(diǎn)如下表，造成熔點(diǎn)差異的原因?yàn)?!--BA-->

 

氟化物

G的氟化物

Q的氟化物

R的氟化物

熔點(diǎn)/K

993

1539

183

（6）向T的硫酸鹽溶液中逐滴加入Y的氫化物的水溶液至過量，反應(yīng)的離子方程式為

 

（7）X單質(zhì)的晶胞如圖所示，一個(gè)X晶胞中有

 

個(gè)X原子；若X晶體的密度為p g/cm³，阿伏加德羅常數(shù)的值為N_A，則晶體中最近 的兩個(gè)X原子之間的距離為

 

cm（用代數(shù)式表示）

Answer 1

分析：X的一種1：2型氫化物分子中既有σ鍵又有π鍵，所有原子共平面，說明該氫化物中含有雙鍵或三鍵，氫化物中乙烯中含有σ鍵和π鍵，且是1：2型氫化物，所以x是C元素；Z的L層上有2個(gè)未成對(duì)電子，則L層上有6個(gè)電子，所以Z為O元素；Q原子s能級(jí)與P能級(jí)電子數(shù)相等，則Q的電子排布為1s²2s²2p⁶3s²，所以Q為Mg元素；R單質(zhì)是制造各種計(jì)算機(jī)、微電子產(chǎn)品 的核心材料，則R為Si元素；T處于周期表的ds區(qū)，原子中只有一個(gè)未成對(duì)電子，則T為Cu元素；X、Y、Z、G、Q、R、T原子序數(shù)依次增大，Y為N元素；G能形成氟化物，且其原子序數(shù)小于Mg，則G為Na元素；根據(jù)以上元素的性質(zhì)，結(jié)合選項(xiàng)分析解答．

解答：解：X的一種1：2型氫化物分子中既有σ鍵又有π鍵，所有原子共平面，說明該氫化物中含有雙鍵或三鍵，氫化物中乙烯中含有σ鍵和π鍵，且是1：2型氫化物，所以x是C元素；Z的L層上有2個(gè)未成對(duì)電子，則L層上有6個(gè)電子，所以Z為O元素；Q原子s能級(jí)與P能級(jí)電子數(shù)相等，則Q的電子排布為1s²2s²2p⁶3s²，所以Q為Mg元素；R單質(zhì)是制造各種計(jì)算機(jī)、微電子產(chǎn)品 的核心材料，則R為Si元素；T處于周期表的ds區(qū)，原子中只有一個(gè)未成對(duì)電子，則T為Cu元素；X、Y、Z、G、Q、R、T原子序數(shù)依次增大，Y為N元素；G能形成氟化物，且其原子序數(shù)小于Mg，則G為Na元素；
（1）Y為N元素，其電子排布圖為：，所以其原子核外共有7種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子；Cu原子的電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹，所以Cu原子有7種不同能級(jí)的電子，
故答案為：7；7；
（2）C、N、O為同周期元素，同周期元素第一電離能從左到右依次增大，但是第IIA族與第IIIA族反常，第VA族與第VIA族反常，所以）C、N、O的第一電離能由小到大的順序?yàn)椋篊＜O＜N，故答案為：C＜O＜N；
（3）已知CO₂與CNO^-為等電子體，則二者的空間結(jié)構(gòu)和和雜化方式相同，已知為CO₂直線形，C為sp雜化，所以CNO^-中C為sp雜化，故答案為：sp；
（4）Z與R能形成化合物甲為SiO₂，1molSiO₂中含4molSi-O，SiO₂與氫氟酸反應(yīng)，生成物為SiF₄和H₂O，分子空間構(gòu)型分別為正四面體和V形；
故答案為：4；正四面體和V形；
（5）不同晶體熔點(diǎn)的一般規(guī)律是：離子晶體的熔點(diǎn)＞分子晶體的熔點(diǎn)，離子晶體中半徑越小，所帶電荷越多，熔點(diǎn)越高，NaF與MgF₂為離子晶體，SiF₄為分子晶體，故SiF₄的熔點(diǎn)低；Mg²⁺的半徑比Na⁺的半徑小、電荷數(shù)高，晶格能MgF₂＞NaF，故MgF₂的熔點(diǎn)比NaF高；
故答案為：NaF與MgF₂為離子晶體，SiF₄為分子晶體，故SiF₄的熔點(diǎn)低；Mg²⁺的半徑比Na⁺的半徑小、電荷數(shù)高，晶格能MgF₂＞NaF，故MgF₂的熔點(diǎn)比NaF高；
（6）向Cu的硫酸鹽溶液中逐滴加入氨水至過量，開始生成氫氧化銅沉淀，后來沉淀溶解生成四氨合銅離子，其反應(yīng)的離子方程式為：Cu²⁺+2NH₃?H₂O=Cu（OH）₂↓+2NH₄⁺、Cu（OH）₂+4NH₃=[Cu（NH₃）₄]²⁺+2OH^-，
故答案為：Cu²⁺+2 NH₃?H₂O=Cu（OH）₂↓+2NH₄⁺、Cu（OH）₂+4NH₃=[Cu（NH₃）₄]²⁺+2OH^-；
（7）C單質(zhì)的晶胞如圖所示，在頂點(diǎn)上8個(gè)原子，面心上2個(gè)原子，晶體內(nèi)部為4個(gè)原子，所以一個(gè)C晶胞中原子數(shù)為：

1

8

×8+

1

2

×6+4=8；
設(shè)晶體中最近的兩個(gè)X原子之間的距離為xcm，晶胞的邊長(zhǎng)為acm，則a³=

12×8 NA

p

，由晶胞圖可知a²+a²=（4x?sin

109°28′

2

）²，所以2

3	12 pNA

=2

2

x?sin

109°28′

2

；
所以x=

2 × 3 12 pNA

2sin 109°28′ 2

，
故答案為：8；

2 × 3 12 pNA

2sin 109°28′ 2

．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了元素的推斷，涉及了電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的判斷，電負(fù)性的比較，物質(zhì)熔沸點(diǎn)的比較，離子方程式的書寫，晶胞的有關(guān)計(jì)算，考查的知識(shí)點(diǎn)較多，題目難度較大．