Question

【化學—選修3：物質結構與性質】（15分）X、Y、Z、W四種元素分別位于周期表中三個緊鄰的周期，且原子序數(shù)逐漸增大，X和Y的氫化物都比同族下一周期元素氫化物的沸點高，但在同周期中卻不是最高的。Z是同周期元素中離子半徑最小的元素。W原子的價電子層上有兩個運動狀態(tài)不同的電子。請回答下列問題：

（1）X、Y兩種元素的元素符號是： 、 。X、Y可以形成一種共價化合物，其中兩種元素最外層電子數(shù)都達到8，則其分子的空間構型是： ；中心原子的雜化方式是： 。這種化合物不易作配體形成配離子的原因是 。

（2）X的氫化物易溶于水的原因是： 。

（3）Z的電子排布式是： 。根據(jù)元素原子的外圍電子排布特征，可將周期表分成五個區(qū)域，其中Z屬于 區(qū)。

（4）W與Y形成的化合物的晶胞邊長為a pm。晶胞中含有________個W離子、W離子的配位數(shù)是 ，晶體的密度是________g·cm－3。(只要求列算式，不必計算出數(shù)值，阿伏加德羅常數(shù)數(shù)值為NA)。

Answer 1

（1）N、F 三角錐 ； sp3 ；（4分，每空1分）F的電負性比N大，N-F成鍵電子對向F偏移，導致NF3中N原子核對其孤對電子的吸引能力增強，難以形成配位鍵，故NF3不易作配體形成配離子。（N、F、H三種元素的電負性：F>N>H，在NF3中，共用電子對偏向F，偏離N原子使得氮原子上的孤對電子難形成配位鍵。）（2分）

（2）氨氣與水反應，氨氣可以與水形成氫鍵，氨氣是極性分子（2分）

（3）1s22s22p63s23p1 （2分） p（1分） （4） 4（1分）；8（1分） （2分）

【解析】

試題分析：根據(jù)題意知，X、Y、Z、W四種元素分別位于周期表中三個緊鄰的周期，且原子序數(shù)逐漸增大，X和Y的氫化物都比同族下一周期元素氫化物的沸點高，但在同周期中卻不是最高的，則X為氮元素，Y為氟元素，二者位于第2周期，Z位于第3周期，W位于第4周期；Z是同周期元素中離子半徑最小的元素，則Z為鋁元素；W原子的價電子層上有兩個運動狀態(tài)不同的電子，則W為鈣元素。（1）X、Y兩種元素的元素符號是：N、F。N、F可以形成一種共價化合物，其中兩種元素最外層電子數(shù)都達到8，則該化合物為NF3，其分子的空間構型是：三角錐形；中心原子的雜化方式是：sp3雜化。這種化合物不易作配體形成配離子的原因是F的電負性比N大，N-F成鍵電子對向F偏移，導致NF3中N原子核對其孤對電子的吸引能力增強，難以形成配位鍵，故NF3不易作配體形成配離子。（N、F、H三種元素的電負性：F>N>H，在NF3中，共用電子對偏向F，偏離N原子使得氮原子上的孤對電子難形成配位鍵。）（2）X的氫化物氨氣易溶于水的原因是：氨氣與水反應，氨氣可以與水形成氫鍵，氨氣是極性分子。（3）Z的電子排布式是：1s22s22p63s23p1。根據(jù)元素原子的外圍電子排布特征，可將周期表分成五個區(qū)域，其中Z屬于p區(qū)。

（4）根據(jù)晶胞的結構利用切割法判斷，晶胞中含Ca2＋離子的數(shù)目為8×1/8+6×1/2=4，Ca2＋的配位數(shù)是8，1mol晶胞中含有4mol Ca2＋和8molF—，晶胞邊長為a pm。晶體的密度是g·cm－3。

考點：考查物質結構與性質，涉及原子結構、分子結構和晶體結構。

考點分析： 考點1：物質的結構與性質 試題屬性

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