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[化学———物质结构与性质]

已知X,Y,Z,Q为短周期非金属元素,R是长周期元素,X原子的电子占据2个电子层且原子中成对电子数是未成对电子数的2倍;Y的基态原子有7种不同运动状态的电子;Z元素在地壳中含量最多;Q是电负性最大的元素;R+离子只有三个电子层且完全充满电子?

回答下列问题:(答题时,X?Y?Z?Q?R用所对应的元素符号表示)

(1)X元素为 ,X?Y?Z中第一电离能最大的是 ?

(2)已知Y2Q2分子存在如图所示的两种结构(球棍模型,短线不一定代表单键):

该分子中Y原子的杂化方式是 ?

(3)X与Y元素可以形成一种超硬新材料,其晶体部分结构如图所示,有关该晶体的说法

正确的是 (填正确答案编号)?

A.该晶体属于分子晶体 B.此晶体的硬度比金刚石还大

C.晶体的化学式是X3Y4 D.晶体熔化时破坏共价键

(4)有一种AB型分子与Y单质分子互为等电子体,它是一种常用的还原剂,其化学式为 ?

(5)R的基态原子的电子排布式为 ,R与Z形成的某离子晶体的晶胞结构如图,则该晶体的化学式为 ,该晶体的密度为a g·cm-3,则晶胞的体积是 ?

 

(1)C(1分) N(1分) (2)sp2(1分) (3)bcd(1分)

(4)CO(2分)

(5)1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1(2分) Cu2O(2分) (2分)

【解析】

试题分析: X、Y、Z、Q为短周期非金属元素,R是长周期元素.X原子的电子占据2个电子层且原子中成对电子数是未成对电子数的2倍,核外电子排布为1s22s22p2,则X为C元素;Y的基态原子有7种不同运动状态的电子,则Y为N元素;Z元素在地壳中含量最多,则Z为O元素;Q是电负性最大的元素,则Q为F元素;R+离子只有三个电子层且完全充满电子,离子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d10,则R为Cu元素,

(1)由上述分析可知,R为Cu元素,同周期元素从左到右元素的第一电离能呈增大趋势,由于N的2p轨道电子为半充满状态,难以失去电子,第一电离能大于O,所以第一电离能从大到小的顺序为:N>O>C,

故答案为:Cu;N;

(2)Y2Q2为N2F2,有如图2种结构,N原子之间形成N═N双键,N与F原子之间形成N-F单键,杂化轨道数=σ键数+孤对电子对数,该分子中N原子的杂化轨道数=2+1=3,所以N原子杂化方式是sp2杂化,

故答案为:sp2杂化;

(3)A.X与Y元素可以形成一种超硬新材料,不可能是分子晶体,由晶体部分结构可知,该晶体为原子晶体,故A错误;

B.C-N键键长比C-C键长短,C-N键键能大,所以晶体的硬度比金刚石还大,故B正确;

C.结构中每个X原子周围有4个Y原子,每个Y原子周围有3个X原子,所以该晶体化学式为X3Y4,即为C3N4,故C正确;

D.该晶体为原子晶体,晶体熔化时共价键被破坏,没有克服范德华力和氢键,故D正确,

故答案为:BCD;

(4)有一种AB型分子与N2分子互为等电子体,它是一种常用的还原剂,其化学式为CO,故答案为:CO;

(5)R为Cu元素,核外有29个电子,其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,晶胞中Cu原子数目=4、O原子数目= 故该晶体的化学式为Cu2O,晶胞质量= 该晶体的密度为ag?cm-3,则晶胞的体积=

考点: 考查物质结构与性质,涉及元素推断、核外电子排布、电离能、化学键、晶体结构与性质、晶胞计算等,考查学生对信息的理解和知识综合应用的能力,注意利用均摊法进行晶胞计算.

 

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上述过程发生的反应可表示为:

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水中的溶解氧量为 (以mg·L-l为单位)。

 

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