【題目】[化學—選修3物質結構與性質] T、W、X、Y、Z是元素周期表前四周期中的常見元素,原子序數(shù)依次增大,相關信息如下表。

元素

相關信息

T

T元素可形成自然界硬度最大的單質

W

W與T同周期,核外有一個未成對電子

X

X原子的第一電離能至第四電離能分別是:I1=578kJ/mol,I2=1817kJ/mol,I3=2745kJ/molkJ/mol,I4=11575kJ/mol

Y

常溫常壓下,Y單質是固體,其氧化物是形成酸雨的主要物質

Z

Z的一種同位素的質量數(shù)為63,中子數(shù)為34

(1)TY2是一種常用的溶劑,是 (填極性分子或非極性分子),分子中存在 個σ 鍵。W的最簡單氫化物容易液化,理由是

(2)在25、101kpa下,已知13.5g的X固體單質在O2氣體中完全燃燒后恢復至原狀態(tài),放熱419kJ,該反應的熱化學方程式為

(3)基態(tài)Y原子中,電子占據(jù)的最高能層符號 ,該能層具有的原子軌道數(shù)為 、電子數(shù)為 。Y、氧、W元素的第一電離能由大到小順序為 (用元素符號作答)。

(4)已知Z的晶胞結構如圖所示,又知Z的密度為9.00 g/cm3,則晶胞邊長為 ;ZYO4常作電鍍液,其中YO42-的空間構型是 ,其中Y原子的雜化軌道類型是 。元素Z與人體分泌物中的鹽酸以及空氣反應可生成超氧酸:Z+HCl+O2=ZCl+HO2,HO2(超氧酸)不僅是一種弱酸而且也是一種自由基,具有極高的活性。下列說法或表示正確的是

A.O2 氧化劑

B.HO2 是氧化產物

C. HO2在堿中能穩(wěn)定存在

D.1 mol Z參加反應有1 mol電子發(fā)生轉移

【答案】(1)非極性分子,2,分子間形成氫鍵;(2)4Al(s)+ 3 O2(g) =2Al2O3(s) H= -3352Kjmol;(3)M,9 ,6,N>O>S;(4)3.61×10-8cm,正四面體結構,sp3,A D。

【解析】

試題分析:T形成自然界硬度最大的單質,即為金剛石,T:C,原子序數(shù)依次增大,W與C同周期,核外有一個未成對電子,即W:N,X的電離能第三電離能到第四電離能發(fā)生突變,即最外層有三個電子,故X:Al,Y的氧化物形成酸雨的主要物質,即Y:S,Z的質子數(shù)=63-34=29,Z:Cu,(1)形成的化合物為CS2,空間構型為直線型,因此屬于非極性分子,其結構式為S=C=S,兩個成鍵元素之間只能形成1個σ鍵,因此CS2中有2個σ鍵,W的氫化物為NH3,因為存在氫鍵,所以容易被液化;(2)4Al+3O2=2Al2O3,4molAl燃燒放出的熱量為419×4×27/13.5kJ=3352 kJ,即熱化學反應方程式為:4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s) H=-3352kJ·mol1;(3)屬于第三周期第A族元素,能層分別為K、L、M,能量離核越遠能量越高,最高能層為M,該能層具有的原子軌道數(shù)為9,電子數(shù)為6,同一周期從左向右第一電離能增大,A>A,A>A,同主族從上到下,第一電離能減小,即順序是N>O>S;(4)利用均攤法晶胞中含有銅原子的個數(shù)為8×1/8+6×1/2=4,因此此晶胞的質量4×64/NAg,根據(jù)密度的定義式,9=4×64/(NA×a3),a=3.61×10-8cmSO42-中含有4個σ鍵,孤電子對數(shù)=1/2×(6+2-4×2)=0,因此價層電子對數(shù)為4,屬于正四面體結構,雜化軌道數(shù)=價層電子對數(shù)=4,即S的雜化類型為sp3A、根據(jù)化合價的變化,O2的化合價降低,作氧化劑,故正確;B、HO2屬于還原產物,故錯誤;C、HO2屬于一種弱酸,在堿性中發(fā)生中和反應,因此不能存在堿性溶液中,故錯誤;D、CuCl中Cu顯+1價,因此1molCu參加反應有1mol電子失去,故正確。

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