Question

【题目】X、Z、Q、R、T、U分别代表原子序数依次增大的短周期元素。X和R属同族元素；Z和U位于第VII A族；X和Z可形成化合物XZ4；Q原子的s轨道和p轨道的电子总数相等；T的一种单质在空气中能够自燃。完成下列填空：

（1）R原子的电子排布式是___；X所在周期元素最高价氧化物对应的水化物中，酸性最强的是__；Z的氢化物的水溶液可用于____；Q、R、U的单质形成的晶体，熔点由高到低的排列顺序是___。

（2）CuSO4能用作T4中毒的解毒剂，反应可生成T的最高价含氧酸和铜，该反应的化学方程式是________。在pH为4～5的环境中，Cu2+、Fe2+不生成沉淀，而Fe3+几乎完全沉淀。工业上制CuCl2是将浓盐酸用蒸汽加热到80℃左右，再慢慢加入粗氧化铜（含FeO），充分搅拌使之溶解。除去该溶液中杂质离子的方法是_____。

（3）碳和硅的有关化学键键能如下所示，简要分析和解释下列有关事实，硅与碳同族，也有系列氢化物，但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多，原因是____。

化学键	C－C	C－H	Si－Si	Si－H
键能（kJ/mol）	356	413	226	318

（4）第三周期部分元素氟化物的熔点如下，表中三种氟化物熔点差异的原因是______。

氟化物	NaF	MgF2	SiF4
熔点/K	1266	1534	183

Answer 1

【答案】1s22s22p63s23p2 HNO3 雕刻玻璃 Si>Mg>Cl2 10CuSO4+P4+16H2O=4H3PO4+10Cu+10H2SO4 在溶液中通入Cl2，再加入CuO粉末调节pH为4～5 硅烷中的Si－Si键和Si－H键的键能小于烷烃分子中C－C键和C－H键的键能，稳定性差，易断裂，导致长链硅烷难以形成 NaF与MgF2为离子晶体，而SiF4为分子晶体，所以NaF与MgF2远比SiF4熔点要高；又因为Mg2+的半径小于Na+ 的半径，所以MgF2中离子键的强度大于NaF中离子键的强度，故MgF2的熔点高于NaF

【解析】

X、Z、Q、R、T、U分别代表原子序数依次增大的短周期元素；Z和U位于第ⅦA族，则Z为F元素，U为Cl；Q基态原子的s轨道和P轨道的电子总数相等，原子序数大于F，核外电子排布为1s22s22p63s2，故Q为Mg；X和Z可形成化合物XZ4，X元素表现+4价，原子序数小于F元素，故X为C元素；X和R属同族元素，则R为Si；T的一种单质在空气中能够自燃，原子序数介于Si与Cl之间，故T为P元素，据此解答。

（1）R为Si元素，基态原子的电子排布式是1s22s22p63s23p2；X为C，所在周期元素最高价氧化物对应的水化物中，酸性最强的是HNO3，Z为F元素，氢化物的水溶液可与二氧化硅反应，可用于雕刻玻璃，Si为原子晶体，Mg为金属晶体，氯气晶体为分子晶体，熔点由高到低的排列顺序是Si>Mg>Cl2，

故答案为：1s22s22p63s23p2；HNO3；雕刻玻璃；Si>Mg>Cl2；

（2）CuSO4溶液能用作P4中毒的解毒剂，反应生成磷酸和铜，该反应的化学方程式是：10CuSO4+P4+16H2O=4H3PO4+10Cu+10H2SO4；

(3)在pH为45的环境中，Cu2+、Fe2+不生成沉淀，而Fe3+几乎完全沉淀，要除去溶液中的Fe2+离子，应先加入适当的氧化剂氯气，将Fe2+氧化为Fe3+，然后加入适当CuO粉末调节溶液pH，以除去Fe3+，

故答案为：在溶液中通入Cl2，再加入CuO粉末调节pH为4～5；

（4）由表中数据可知，CC键和CH键较强，所形成的烷烃稳定。而硅烷中SiSi键和SiH键的键能较低，易断裂，导致长链硅烷难以生成，

故答案为：硅烷中的Si－Si键和Si－H键的键能小于烷烃分子中C－C键和C－H键的键能，稳定性差，易断裂，导致长链硅烷难以形成；

（5）NaF与MgF2为离子晶体，SiF4为分子晶体，离子晶体熔点比分子晶体熔点高，故SiF4的熔点低，影响离子晶体熔点高低的因素为离子半径和电荷，Mg2+的半径比Na+的半径小，MgF2中离子键更强，熔点更高，

故答案为：NaF与MgF2为离子晶体，而SiF4为分子晶体，所以NaF与MgF2远比SiF4熔点要高；又因为Mg2+的半径小于Na+ 的半径，所以MgF2中离子键的强度大于NaF中离子键的强度，故MgF2的熔点高于NaF。