Question

（1）原子序數(shù)小于36的X、Y、Z、W四種元素，其中X是元素周期表原子半徑最小的元素，Y原子基態(tài)時最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子數(shù)的2倍，Z原子基態(tài)時2p原子軌道上有3個未    成對的電子，w的原子序數(shù)為29．回答下列問題：
①Y₂X₂分子中Y原子軌道的雜化類型為

 

，1mol Y₂X₂含有σ鍵的數(shù)目為

 

．
②化合物ZX₃的沸點(diǎn)比化臺物YX₄的高，其主要原因是

 

．
③元素Y的一種氧化物與元素z的一種氧化物互為等電子體，元素z的這種氧化物的分子式是

 

．
（2）鐵元素能形成多種配合物，如：Fe（CO）_x
①基態(tài)Fe³⁺的M層電子排布式為

 

．
②配合物Fe（CO）_x的中心原子價電子數(shù)與配體提供電子數(shù)之和為18，則x=

 

．常溫下呈液態(tài)，熔點(diǎn)為-20.5℃，沸點(diǎn)為103℃，易溶于非極性溶劑，據(jù)此可判斷Fe（CO）_x晶體屬于

 

（填晶體類型）：
（3）O和Na形成的一種只含有離子鍵的離子化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如右圖，距一個陰離子周圍最近的所有陽離子為頂點(diǎn)構(gòu)成的幾何體為

 

．已知該晶胞的密度為ρ g/cm³，阿伏加德羅常數(shù)為N_A，求晶胞邊長a=

 

cm．（用含ρ、N_A的計算式表示）
（4）下列有關(guān)的說法正確的是

 

．
A．第一電離能大�。篠＞P＞Si
B．電負(fù)性順序：C＜N＜O＜F
C．因為品格能Ca0比KCl高，所以KCl比CaO熔點(diǎn)低
D．SO₂與CO₂的化學(xué)性質(zhì)類似，分子結(jié)構(gòu)也都呈直線型，相同條件下SO₂的溶解度更大
E．分子晶體中，共價鍵鍵能越大，該分子晶體的熔沸點(diǎn)越高．

Answer 1

考點(diǎn)：晶胞的計算,原子核外電子排布,共價鍵的形成及共價鍵的主要類型,“等電子原理”的應(yīng)用,原子軌道雜化方式及雜化類型判斷,氫鍵的存在對物質(zhì)性質(zhì)的影響

專題：原子組成與結(jié)構(gòu)專題,化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：（1）X是元素周期表原子半徑最小的元素，為氫元素；Y原子基態(tài)時最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子數(shù)的2倍，所以Y為碳元素，Z原子基態(tài)時2p原子軌道上有3個未成對的電子，即電子排布為1s²2s²2p³，所以Z為氮元素，w的原子序數(shù)為29，所以W為銅元素；由此可以分析①Y₂X₂分子為C₂H₂中C原子軌道的雜化類型為sp雜化，1molC₂H₂含有σ鍵的數(shù)目為3mol，據(jù)此答題；
②化合物ZX₃為NH₃，化臺物YX₄為CH₄，因為氨分子之間存在氫鍵，所以氨氣的沸點(diǎn)比甲烷高，據(jù)此答題；
③根據(jù)等電子體概念，可以寫出碳的氧化物與氮的氧化物為等電子體的是CO₂和N₂O，據(jù)此答題；
（2）①Fe原子核外電子數(shù)為26，原子形成陽離子先按能層高低失去電子，能層越高的電子越容易失去，同一能層中按能級高低失去電子，能級越高越容易失去；
②配合物Fe（CO）_x的中心原子是鐵原子，其價電子數(shù)是8，每個配體提供的電子數(shù)是2，據(jù)此判斷x值；分子晶體的熔沸點(diǎn)較低．
（3）O和Na形成的一種只含有離子鍵的離子化合物為Na₂O，該晶胞結(jié)構(gòu)中黑球有8×

1

8

+6×

1

2

=4，白球在內(nèi)部，共有8個，所以黑球為O^2-，以晶胞中上面心O^2-離子為研究對象，距一個O^2-周圍最近的Na⁺離子有8個，位于晶胞中上層4個Na⁺及上面晶胞中的下層4個Na⁺，8個Na⁺離子構(gòu)成的幾何體中每個都是正方形，形成立方體結(jié)構(gòu)；計算晶胞的質(zhì)量，棱長=

3	晶胞質(zhì)量 晶胞密度

，據(jù)此答題；
（4）A、根據(jù)元素周期律可知，因為P為第ⅤA族元素最外層處于半充滿狀態(tài)，所以第一電離能大小為：P＞S＞Si，據(jù)此判斷；
B、根據(jù)元素周期律可知，電負(fù)性順序：C＜N＜O＜F據(jù)此判斷；
C、因為晶格能越大，離子晶體的熔沸點(diǎn)就越高，據(jù)此判斷；
D、SO₂中硫原子有孤對電子，所以它的空間構(gòu)型為V型，是極性分子，據(jù)此判斷；
E、分子晶體的熔沸點(diǎn)與分子間作用力有關(guān)，與分子內(nèi)部的共價鍵無關(guān)，據(jù)此判斷；

解答： 解：（1）X是元素周期表原子半徑最小的元素，為氫元素；Y原子基態(tài)時最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子數(shù)的2倍，所以Y為碳元素，Z原子基態(tài)時2p原子軌道上有3個未成對的電子，即電子排布為1s²2s²2p³，所以Z為氮元素，w的原子序數(shù)為29，所以W為銅元素；由此可以分析
①Y₂X₂分子為C₂H₂中C原子軌道的雜化類型為sp雜化，1molC₂H₂含有σ鍵的數(shù)目為3mol，故答案為：sp雜化； 3 N_A或3×6.02×10²³；
②化合物ZX₃為NH₃，化臺物YX₄為CH₄，因為氨分子之間存在氫鍵，所以氨氣的沸點(diǎn)比甲烷高，故答案為：NH₃分子間存在氫鍵；
③根據(jù)等電子體概念，可以寫出碳的氧化物與氮的氧化物為等電子體的是CO₂和N₂O，故答案為：N₂O；
（2）①Fe原子核外有26個電子，核外電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，F(xiàn)e原子失去4s能級2個電子、3d能級1個電子形成Fe³⁺，F(xiàn)e³⁺電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵，則M層電子排布式為：3s²3p⁶3d⁵，故答案為：3s²3p⁶3d⁵；
②配合物Fe（CO）_x的中心原子是鐵原子，其價電子數(shù)是8，每個配體提供的電子數(shù)是2，8+2x=18，x=5，分子晶體的熔沸點(diǎn)較低，根據(jù)題給信息知，該物質(zhì)的熔沸點(diǎn)較低，所以為分子晶體，故答案為：5；分子晶體．
（3）由Na₂O晶胞結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)可知，晶胞中黑色球數(shù)目為8×

1

8

+6×

1

2

=4，白色球數(shù)目=8，故白色球為Na⁺離子、黑色球為O^2-，以晶胞中上面心O^2-離子為研究對象，距一個O^2-周圍最近的Na⁺離子有8個，位于晶胞中上層4個Na⁺及上面晶胞中的下層4個Na⁺，8個Na⁺離子構(gòu)成的幾何體中每個都是正方形，形成立方體結(jié)構(gòu)；
該晶胞質(zhì)量=4×

62

NA

g，該晶胞的密度為ρ g?cm^-3，則晶胞邊長a=

3	4×62 NAg ρ g?cm -3

=

3	248 ρ?N A

cm，
故答案為：立方體結(jié)構(gòu)；

3	248 ρ?N A

cm．
（4）A、根據(jù)元素周期律可知，因為P為第ⅤA族元素最外層處于半充滿狀態(tài)，所以第一電離能大小為：P＞S＞Si，故A錯誤；
B、根據(jù)元素周期律可知，電負(fù)性順序：C＜N＜O＜F，故B正確；
C、因為晶格能越大，離子晶體的熔沸點(diǎn)就越高，故C正確；
D、SO₂中硫原子有孤對電子，所以它的空間構(gòu)型為V型，是極性分子，故D錯誤；
E、分子晶體的熔沸點(diǎn)與分子間作用力有關(guān)，與分子內(nèi)部的共價鍵無關(guān)，故E錯誤；
故答案為：BC．

點(diǎn)評：本題考查了元素的推斷、核外電子排布、等電子體、配合物、氫鍵、晶胞的計算、元素周期律等知識，涉及的知識點(diǎn)較多，有一定的綜合性，解題是要求能熟練掌握基礎(chǔ)知識，有一定的難度．