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【题目】已知TXYZ是中学化学常见的四种元素,其结构或性质信息如下表:

元素

结构或性质信息

T

原子的L层上s电子数等于p电子数

X

元素的原子半径是第三周期主族元素中最大的

Y

空气中含其单质,原子的最外层未成对电子数是该元素所在周期中最多的

Z

单质常温、常压下是气体.原子的M层上有1个未成对的p电子

请根据信息回答有关问题:

1)写出与Y2互为等电子体的分子式______________

2)在相同状况下,Y的简单氢化物的沸点高于Z的氢化物,其原因是______________

3TXY三种元素的电负性由大到小的顺序(填元素符号)______________

4)元素Q的原子序数是XZ的原子序数之和.

①该元素基态原子的最外层电子排布式为______________

②元素Q与元素TYZ分别形成平面型的[Q(TY)4]2-和四面体的[QZ4]2-,其中TYQZ成键时中心原子采用的杂化方式分别是____________________

③元素Q形成的单质的晶体结构如下图所示,该晶体形成时的原子堆积方式是__________(选填”)

【答案】CO NH3分子间能形成氢键,而HCl分子间没有氢键 NCNa 3d84s2 sp sp3

【解析】

TXYZ是中学化学常见的四种元素,T原子的L层上s电子数等于p电子数,则T原子外围电子排布为2s22p2,故T为碳元素;X元素的原子半径是第三周期主族元素中最大,则XNa元素;空气中含Y单质,原子的最外层未成对电子数是该元素所在周期中最多的,则Y为氮元素;Z原子的M层上有1个未成对的p电子,外围电子排布为3s23p13s23p5,其单质常温、常压下是气体,故ZCl元素

1)与N2互为等电子体的物质为CO

2NH3分子间能形成氢键,而HCl分子间没有氢键,故NH3的沸点故HCl的沸点;

3)非金属性越强,电负性越大,故电负性NCNa

4)元素Q的原子序数是NaCl的原子序数之和,则Q的原子序数为11+17=28,则QNi元素;①Ni元素原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2,其最外层电子排布为3d84s2;②平面型的[Ni(CO)4]2-和四面体的[NiCl4]2-CO分子中C原子价层电子数为1+(4-2)/2=2C原子采取sp杂化,[NiCl4]2-是四面体结构,Ni原子采取sp3杂化;③由图可知,Ni的晶体为面心立方堆积,即为“ABC”结构,原子堆积方式是为丙。

【点晴】

能结合元素的结构特点快速判断元素是解答关键。TXYZ是中学化学常见的四种元素,T原子的L层上s电子数等于p电子数,则T原子外围电子排布为2s22p2,故T为碳元素;X元素的原子半径是第三周期主族元素中最大,则XNa元素;空气中含Y单质,原子的最外层未成对电子数是该元素所在周期中最多的,则Y为氮元素;Z原子的M层上有1个未成对的p电子,外围电子排布为3s23p13s23p5,其单质常温、常压下是气体,故ZCl元素,据此解答。

练习册系列答案
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(2)已知X2Z晶胞中X2Z分子的空间排列方式与金刚石晶胞类似,相似的原因与下列因素有关的是______

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(3) WZ是一种功能材料,已被广泛用于电池电极、催化剂、半导体、玻璃染色剂等方面。工业上常以W(YZ3)·6X2Z和尿素[CO(NH2)2]为原料制备。

①W2+的基态核外电子排布式为_________,其核外电子有________种运动状态。

②尿素分子中碳原子的杂化方式为_________,1mol尿素分子中含有的σ键数为______NA

③YZ3-的空间构型________,与之互为等电子体的阴离子如________,中性分子如________;HYZ3与HYZ2 中酸性偏强的是(写化学式)__________

④WZ晶体的结构与NaCl相同,但天然的和绝大部分人工制备的晶体都存在各种缺陷,例如在某种WZ晶体中就存在如下图所示的缺陷:一个W2+空缺,另有两个W2+被两个W3+所取代。其结果晶体仍呈电中性,但化合物中W和Z的比值却发生了变化。经测定某样品中W3+与W2+的离子数之比为6:91。若该晶体的化学式为WxZ,则x=_____

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