Question

【題目】X、Y、Z、W、M、Q、R六種元素均位于前四周期，且原子序數(shù)依次增大。其相關(guān)信息如下：X的核外電子總數(shù)等于其電子層數(shù)；Y的最外層電子數(shù)是次外層的3倍；Z原子的價(jià)層電子排布為nsn-1npn-2；Q的外圍電子排布為（n+1）d4n(n+2)sn； W、M、R最外層電子只有1個(gè)。回答下列問(wèn)題：

（1）Q元素位于周期表第_____族。Q金屬配合物Q（CO）n的中心原子的價(jià)電子數(shù)與配體提供的電子總數(shù)之和為18，則n=_____。M的一種重要化合物用于檢查司機(jī)是否酒駕，該化合物的化學(xué)式______，如果司機(jī)酒駕檢查時(shí)該物質(zhì)顯示的顏色變化是_____________________。

（2）關(guān)于R單質(zhì)晶體的說(shuō)法正確的是______________。

①晶體中的化學(xué)鍵具有方向性和飽和性

②晶體中不存在陰陽(yáng)離子間的相互作用

③晶體導(dǎo)電是因?yàn)樵谕饧与妶?chǎng)作用下產(chǎn)生自由電子

④單質(zhì)具有光澤是因?yàn)榻饘訇?yáng)離子吸收并放出可見(jiàn)光

⑤晶體中原子的堆積方式為‥ABCABC‥型。

（3）離子化合物中陰陽(yáng)離子半徑之比是決定晶體構(gòu)型的重要因素之一，配位數(shù)與離子半徑之比存在如下關(guān)系：

已知，在QY中Q離子的半徑為70pm，Y離子的半徑為140pm，分析以上信息，可以推導(dǎo)出該晶體結(jié)構(gòu)與常見(jiàn)_______晶體（填寫化學(xué)式）陰陽(yáng)離子的配位數(shù)相同。與陰（陽(yáng)）離子配位的這幾個(gè)陽(yáng)（陰）離子，在空間構(gòu)成的立體形狀為_______________。

（4）W的原子半徑為r，其晶體的空間利用率______________（用含r的表達(dá)式表示）。

（5）已知SiH4在堿的催化作用下，劇烈發(fā)生水解，反應(yīng)方程式為：SiH4 +（n+2）H2O= SiO2.nH2O + 4H2，已知每1mol SiH4水解反應(yīng)中轉(zhuǎn)移4mol電子，則C，H，Si三種元素的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)?/span>___________。

（6）X射線衍射測(cè)定發(fā)現(xiàn)，I3AsF6中存在I3+離子，I3+離子的幾何結(jié)構(gòu)為______，中心原子的雜化方式為_____

（7）已知金剛石中碳原子的連接方式如下圖，則12g金剛石中含有的六元環(huán)的數(shù)目是________個(gè)。

Answer 1

【答案】 Ⅷ 4 K2Cr2O7 橙紅色變?yōu)榫G色 ②⑤ NaCl 正八面體 C>H>Si V形 sp3 2NA

【解析】試題分析：X的核外電子總數(shù)等于其電子層數(shù)，X是H元素；Y的最外層電子數(shù)是次外層的3倍，Y是O元素；Z原子序數(shù)大于O，Z原子的價(jià)層電子排布為nsn-1npn-2，n=3，所以Z是Al元素；Q的外圍電子排布為（n+1）d4n(n+2)sn，n=2，所以Q是Ni元素；W、M、R最外層電子只有1個(gè)，W、M、R分別是K、Cr、Cu；

解析：（1）Q是Ni元素，原子序數(shù)是28，位于周期表第Ⅷ族。Q金屬配合物Ni（CO）n的中心原子的價(jià)電子數(shù)與配體提供的電子總數(shù)之和為18，Ni價(jià)電子數(shù)是10,1個(gè)氧原子提供2個(gè)電子，則n=4。用K2Cr2O7檢查司機(jī)是否酒駕，乙醇能把+6價(jià)鉻元素還原為+3價(jià)，如果司機(jī)酒駕檢查時(shí)該物質(zhì)顯示的顏色變化是橙紅色變?yōu)榫G色。（2）①銅單質(zhì)是金屬晶體，金屬鍵沒(méi)有方向性和飽和性，故①錯(cuò)誤；②金屬晶體中沒(méi)有陰離子，所以不存在陰陽(yáng)離子間的相互作用，故②正確；③晶體導(dǎo)電是因?yàn)樵谕饧与妶?chǎng)作用下自由電子發(fā)生定向移動(dòng)，故③錯(cuò)誤；④金屬單質(zhì)具有光澤是因?yàn)殡娮游�收并放出可�?jiàn)光，故④錯(cuò)誤；⑤銅晶體中原子的堆積方式為‥ABCABC‥型，故⑤正確；（3）Q離子的半徑為70pm，Y離子的半徑為140pm，離子半徑之比為0.5,可以推導(dǎo)出該晶體中配位數(shù)是6，結(jié)構(gòu)與常見(jiàn)NaCl晶體陰陽(yáng)離子的配位數(shù)相同。與陰（陽(yáng)）離子配位的這幾個(gè)陽(yáng)（陰）離子，在空間構(gòu)成的立體形狀為正八面體。（4）金屬鉀是體心立方堆積，原子半徑為r，則晶胞的邊長(zhǎng)是，晶胞體積是 ，根據(jù)均攤原則，1個(gè)晶胞含有鉀原子數(shù)是 ，2個(gè)鉀原子的體積是 ，晶體的空間利用率 。

（5）甲烷中碳是-4價(jià)、H是+1價(jià)，所以電負(fù)性C>H， SiH4在堿的催化作用下水解為SiO2.， SiH4 中Si是+4價(jià)、H是-1價(jià)，所以電負(fù)性H>Si ，則C，H，Si三種元素的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)?/span>C>H>Si。（6）I3+離子中，中心I原子外層6個(gè)電子，其中兩個(gè)分別和兩端I原子生成共價(jià)鍵,剩余4個(gè)電子是兩對(duì)孤對(duì)電子，于是中心I原子有4對(duì)價(jià)電子對(duì)，其中兩對(duì)成鍵電子對(duì)，兩對(duì)孤對(duì)電子對(duì)， I3+離子的幾何結(jié)構(gòu)為V形，中心原子的雜化方式為sp3；（7）則12g金剛石中含有碳原子1mol，每個(gè)C原子被6×2＝12個(gè)六元環(huán)共用，每個(gè)六元環(huán)上有6個(gè)碳原子，所以六元環(huán)的數(shù)目是2NA個(gè)。