Question

【化学——选修物质结构与性质】（15分）

原子序数依次递增的X、Y、Z、W是周期表中前30号元素，其中只有X、Y同周期。已知

X的最外层电子数是其内层电子数的2倍；X与Y形成的常见化合物之一常被用于高炉炼

铁；Z与X同主族，其单质在同周期元素形成的单质中熔点最高；W原子M能层为全充满

状态，且核外的未成对电子只有一个。回答下列问题：

（1）从电负性角度分析，X，Y，Z三种元素的非金属活泼性由强到弱的顺序为      。

（2）X、Y分别与H形成的化学键的极性关系为X-H      Y-H（填“<”、“>”或“=”）。

（3）+l价气态基态阳离子再失去一个电子形成+2价气态基态阳离子所需要的能量称为第二

电离能I₂，依次还有I₃、I₄、I₅…，推测Z元素的电离能突增应出现在第____电离能。

（4）X的氢化物中X原子的杂化方式为sp²，则相对分子质量最小的分子式为____，

（5）W的价电子排布图为     ；下图____表示的是W晶体中微粒的堆积方式（填甲、乙或丙）；若W晶体中一个晶胞的边长为a cm，则W晶体的密度为____（写出含a的表达式，用N_A表示阿伏伽德罗常数）。

Answer 1

【知识点】物质结构与元素周期律 E4  E2   E3   N1  N3  N4

【答案解析】（1）O>C >Si （2分）

（2）<   （2分）

（3）第五   （2分）

（4）C₂H₄,（2分）

（5）               （2分）     丙（2分）     g/cm³（3分）

解析：（1）根据X的最外层电子数是其内层电子数的2倍知X是C，X、Y同周期，X与Y形成的常见化合物之一常被用于高炉炼铁推出Y是O，Z与X同主族，则Z是Si，W是Cu元素，X，Y，Z三种元素的非金属性由强到弱的顺序为O>C >Si。（2）由于O元素的电负性大于C元素，因此键的极性C-H < O-H（3）Si的最外层电子数为4，因此第五个电子失去会出现电离能突增。（4）C原子以sp²方式杂化，则应该形成碳碳双键，所以最小分子式为C₂H₄, （5）Cu的价电子排布3d¹⁰4s¹，其晶体中微粒的堆积方式为面心立方最密堆积，选择丙。用均摊法推知面心立方最密堆积Cu晶体中一个晶胞含有4个Cu原子，则一个晶胞的质量是4×64/N_A，一个晶胞的体积是a³cm³,因此其密度为  g/cm³。

【思路点拨】根据元素的性质、原子结构特点找出元素推断的突破口；根据元素周期律进行解答；有关晶胞的计算往往涉及均摊法：(1)处于顶点的粒子，同时为8个晶胞所共有，每个粒子有1/8属于该晶胞(2)处于棱上的粒子，同时为4个晶胞共有，每个粒子有1/4属于该晶胞(3)处于面上的粒子，同时为2个晶胞共有，每个粒子有1/2属于该晶胞(4)处于晶胞内部的粒子，则完全属于该晶胞。