【化学–选修3：物质结构与性质】（15分）
X、Y、Z、W四种元素原子序数依次增大且均小于36。 Z基态原子最外层电子数是其内层电子总数的3倍，Y基态原子是同周期元素中未成对电子数最多的原子，X分别与Y、Z元素组合均可形成10电子微粒, W基态原子有10个价电子。回答下列问题（以下问题均以推知元素符号作答）：
（1）若 YX₃与X₂Z﹑YX₂^－与ZX^－﹑Y^3－与Z^2－性质相似，请写出Mg(YX₂)₂在一定条件下分解的化学反应方程式
⑵已知0℃时X₂Z的密度为a g/cm³，其晶胞中X₂Z分子的空间排列方式与金刚石晶胞类似，相似的原因是                         。两个X₂Z分子间的最近距离为 pm(用a和N_A表示)。 已知X₂Y的升华热是51 kJ/mol，除氢键外，X₂Z分子间还存在范德华力（11 kJ/mol），则X₂Z晶体中氢键的“键能”是     kJ/mol。
⑶ 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)₂·6X₂Z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        ，1 mol尿素分子中含有的σ键数为      。
③YZ₃^－的空间构型             。
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W_xZ，则x=       。

 

我国化学家在“铁基(氟掺杂镨氧铁砷化合物)高温超导”材料研究上取得了重要成果，该研究项目荣获2013年度“国家自然科学奖”一等奖。

（1）基态Fe2+的核外电子排布式为_________________。

（2）氟、氧、砷三种元素中电负性值由大到小的顺序是__________(用相应的元素符号填空)。

（3）Fe(SCN)3溶液中加人NH4F，发生如下反应：Fe(SCN)3+6NH4F=(NH4)3FeF6+3NH4SCN。

①(NH4)3FeF6存在的微粒间作用力除共价键外还有_________(选填序号，下同)。

a．配位键??? b．氢键??? c．金属键??? d．离子键

②已知SCN一中各原子最外层均满足8电子稳定结构，则C原子的杂化方式为_____________,该原子团中键与个数的比值为___________________。

（4）FeCl3晶体易溶于水、乙醇，用酒精灯加热即可气化，而FeF3晶体熔点高于1000oC，试解释两种化合物熔点差异较大的原因：_______________________________。

（5）氮、磷、砷虽为同主族元素，但其化合物的结构与性质是多样化的。

①该族氢化物RH3(NH3、PH3、AsH3)的某种性质随R的核电荷数的变化趋势如右图所示，则Y轴可表示的氢化物(RH3)性质可能有________。

a．稳定性??????? b．沸点?????? c．R—H键能?????? d．分子间作用力

②碳氮化钛化合物在汽车制造和航空航天等领域有广泛的应用，其结构是用碳原子取代氮化钛晶胞(结构如图)顶点的氮原子，据此分析，这种碳氮化钛化台物的化学式为______。

（12分）

为了比较温室效应气体对目前全球增温现象的影响，科学家通常引用“温室效应指数”，以二氧化碳为相对标准。表1有(A)至(I)共九种气体在大气中的体积百分比及其温室效应指数。

结合表中列出的九种气体，试参与回答下列各题：

（1）下列由极性键形成的非极性分子是       。

A．N₂       B．O₂        C．H₂O        D．CO₂             E．CH₄

（2）下列说法正确的是            。

A．N₂O与CO₂, CCl₃F与CCl₂F₂互为等电子体

B．CCl₂F₂无同分异构体，说明其中碳原子采用sp²方式杂化

C．CCl₂F₂是目前引起温室效应的主要原因

D．H₂O沸点是九种物质中最高的，是因为水分子间能形成氢键

（3）在半导体生产或灭火剂的使用中，会向空气逸散气体如：NF₃、CHClFCF₃、C₃F₈，它们虽是微量的，有些确是强温室气体，下列推测正确的是    。

A．由价层电子对互斥理论可确定NF₃分子呈平面三角形

B．C₃F₈在CCl₄中的溶解度比水中大

C．CHClFCF₃存在手性异构

D．电负性：N＜O＜F

（4）甲烷晶体的晶胞结构如图，下列有关说法正确的  。

A．甲烷在常温下呈气态,说明甲烷晶体属于分子晶体

B．晶体中1个CH₄分子有6个紧邻的甲烷分子

C．CH₄晶体熔化时需克服共价键

D．可燃冰（8CH₄·46H₂O）是在低温高压下形成的晶体[来源:学*科*网]

（5）水能与多种过渡金属离子形成络合物，已知某紫红色络合物的组成为CoCl₃·5NH₃·H₂O。其水溶液显弱酸性，加入强碱并加热至沸腾有氨放出，同时产生Co₂O₃沉淀；加AgNO₃于该化合物溶液中，有AgCl沉淀生成，过滤后再加AgNO₃溶液于滤液中无变化，但加热至沸腾有AgCl沉淀生成，且其质量为第一次沉淀量的二分之一。则该配合物的化学式最可能为                    。                                              

A．[ CoCl₂(NH₃)₄ ]Cl·NH₃·H₂O            B．[ CoCl(NH₃)₅]Cl₂·H₂O

C．[ CoCl₂(NH₃)₃(H₂O)]Cl·2NH₃            D．[ Co(NH₃)₅(H₂O)]Cl₃

（6）题（5）中钴离子在基态时核外电子排布式为：                            。

（12分）
为了比较温室效应气体对目前全球增温现象的影响，科学家通常引用“温室效应指数”，以二氧化碳为相对标准。表1有(A)至(I)共九种气体在大气中的体积百分比及其温室效应指数。
结合表中列出的九种气体，试参与回答下列各题：

（1）下列由极性键形成的非极性分子是      。
A．N₂       B．O₂        C．H₂O        D．CO₂            E．CH₄
（2）下列说法正确的是           。
A．N₂O与CO₂, CCl₃F与CCl₂F₂互为等电子体
B．CCl₂F₂无同分异构体，说明其中碳原子采用sp²方式杂化
C．CCl₂F₂是目前引起温室效应的主要原因
D．H₂O沸点是九种物质中最高的，是因为水分子间能形成氢键
（3）在半导体生产或灭火剂的使用中，会向空气逸散气体如：NF₃、CHClFCF₃、C₃F₈，它们虽是微量的，有些确是强温室气体，下列推测正确的是   。
A．由价层电子对互斥理论可确定NF₃分子呈平面三角形
B．C₃F₈在CCl₄中的溶解度比水中大
C．CHClFCF₃存在手性异构
D．电负性：N＜O＜F
（4）甲烷晶体的晶胞结构如图，下列有关说法正确的 。

A．甲烷在常温下呈气态,说明甲烷晶体属于分子晶体
B．晶体中1个CH₄分子有6个紧邻的甲烷分子
C．CH₄晶体熔化时需克服共价键
D．可燃冰（8CH₄·46H₂O）是在低温高压下形成的晶体[来源:学*科*网]
（5）水能与多种过渡金属离子形成络合物，已知某紫红色络合物的组成为CoCl₃·5NH₃·H₂O。其水溶液显弱酸性，加入强碱并加热至沸腾有氨放出，同时产生Co₂O₃沉淀；加AgNO₃于该化合物溶液中，有AgCl沉淀生成，过滤后再加AgNO₃溶液于滤液中无变化，但加热至沸腾有AgCl沉淀生成，且其质量为第一次沉淀量的二分之一。则该配合物的化学式最可能为                   。                                              
A．[ CoCl₂(NH₃)₄ ]Cl·NH₃·H₂O           B．[ CoCl(NH₃)₅]Cl₂·H₂O
C．[ CoCl₂(NH₃)₃(H₂O)]Cl·2NH₃          D．[ Co(NH₃)₅(H₂O)]Cl₃
（6）题（5）中钴离子在基态时核外电子排布式为：                           。