Question

【題目】【化學(xué)——選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】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(guān)信息如下表。

元索	相關(guān)信息
T	T元素可形成自然界硬度最大的單質(zhì)
W	W與T同周期，核外有一個(gè)未成對(duì)電子
X	X原子的第一離能至第四電離能分別I1="578" kJ/mol； I2=" l817" kJ/mol；I3="2745" kJ/mol；I4=11575kJ/mol
Y	常溫常壓下，Y單質(zhì)是固體，其氧化物是形成酸雨的主要物質(zhì)
Z	Z的一種同位素的質(zhì)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(gè)σ鍵。

（2）W的最簡(jiǎn)單氫化物容易液化，理由是__________，.放熱419 kJ，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為 __________。

（3）基態(tài)Y原子中，電子占據(jù)的最高能層符號(hào)為__________，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的順序?yàn)?/span>_________(用元素符號(hào)作答)。

（4）已知Z的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，又知Z的密度為9.00 g/cm3，則晶胞邊長(zhǎng)為___________cm；ZYO4常作電鍍液，其中ZYO42-的空間構(gòu)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(yīng)可生成超氧酸：Z +HCl+O2=ZC1+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是氧化劑

B．HO2是氧化產(chǎn)物

C．HO2在堿中能穩(wěn)定存在

D．1 mol Z參加反應(yīng)有1 mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移

Answer 1

【答案】（1）非極性分子（1分）2（1分）分子間形成氫鍵（2分）

（2）4Al(s)+3O2(g)＝2Al2O3(s)△H=-3352kJ/mol（2分）

（3）M（1分）9（1分）6（1分）N>O>S（1分）

（4）3.61×10-8cm或者（2分）正四面體（1分）sp3（1分）AD（2分）

【解析】試題分析：T形成自然界硬度最大的單質(zhì)，即為金剛石；原子序數(shù)依次增大，W與C同周期，核外有一個(gè)未成對(duì)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(gè)電子，故X：Al。Y的氧化物形成酸雨的主要物質(zhì)，即Y：S。Z的質(zhì)子數(shù)＝63－34＝29，Z：Cu。

（1）形成的化合物為CS2，空間構(gòu)型為直線型，因此屬于非極性分子，其結(jié)構(gòu)式為S＝C＝S，兩個(gè)成鍵元素之間只能形成1個(gè)σ鍵，因此CS2中有2個(gè)σ鍵，W的氫化物為NH3，因?yàn)榇嬖跉滏I，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(xué)反應(yīng)方程式為：4Al(s)＋3O2(g)＝2Al2O3(s) △H＝－3352kJ·mol－1；

（3）屬于第三周期第ⅥA族元素，能層分別為K、L、M，能量離核越遠(yuǎn)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，ⅡA>ⅢA，ⅤA>ⅥA，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(gè)數(shù)為8×1/8＋6×1/2＝4，因此此晶胞的質(zhì)量4×64/NAg，根據(jù)密度的定義式，9＝4×64/(NA×a3)，a＝3.61×10-8cm，SO42－中含有4個(gè)σ鍵，孤電子對(duì)數(shù)＝1/2×(6＋2－4×2)＝0，因此價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，屬于正四面體結(jié)構(gòu)，雜化軌道數(shù)＝價(jià)層電子對(duì)數(shù)＝4，即S的雜化類型為sp3，A、根據(jù)化合價(jià)的變化，O2的化合價(jià)降低，作氧化劑，A正確；B、HO2屬于還原產(chǎn)物，B錯(cuò)誤；C、HO2屬于一種弱酸，在堿性中發(fā)生中和反應(yīng)，因此不能存在堿性溶液中，C錯(cuò)誤；D、CuCl中Cu顯＋1價(jià)，因此1molCu參加反應(yīng)有1mol電子失去，D正確。答案選AD。