Question

6．E、F、D、X、Y、Z為前四周期元素，且原子序數(shù)依次增大．E的最高正價和最低負價的絕對值相等，F(xiàn)有三個能級，且每個能級上的電子數(shù)相等，D原子未成對電子數(shù)在同周期元素中最多，X與D同周期，第一電離能比D低，Y與F同主族，Z的最外層只有一個電子，其它電子層電子均處于飽和狀態(tài)．請回答下列問題：
（1）Y原子基態(tài)核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p²；基態(tài)Z原子中電子占據(jù)的最高能層符號為N
（2）F、D、X的電負性由小到大的順序為O＞N＞C（用元素符號表示）．
（3）E、F、D、X形成的有機物FX（DE₂）₂中F的雜化軌道類型為sp²、sp³，DX₃^-離子的立體構(gòu)型是平面三角形．
（4）下列關于F₂E₂分子和E₂X₂分子的說法正確的是b．
a．分子中都含σ鍵和π鍵                      b．F₂E₂分子的沸點明顯低于E₂X₂分子
c．都是含極性鍵和非極性鍵的非極性分子        d．互為等電子體
（5）將Z單質(zhì)的粉末加入到DE₃的濃溶液中，并通入X₂，充分反應后溶液呈深藍色，該反應的離子方程式為2Cu+8NH₃+O₂+2H₂O=2[Cu（NH₃）₄]²⁺+4OH^-．
（6）X和Na的一種離子化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖，該離子化合物為Na₂O（填化學式）．Na⁺的配位數(shù)為4．晶胞有兩種基本要素，一種是原子坐標參數(shù)，表示晶胞內(nèi)部各原子的相對位置，其中原子坐標參數(shù)A為（0，0，0）；B為（$\frac{1}{2}$，0，$\frac{1}{2}$），C為（$\frac{1}{2}$，$\frac{1}{2}$，0），則D原子的坐標參數(shù)為（$\frac{1}{4}$，$\frac{1}{4}$，$\frac{1}{4}$）．另外一種是晶胞參數(shù)，如已知該晶胞的密度為ρg•cm^-3，阿伏加德羅常數(shù)為N_A，則兩個最近的X離子間距離為$\root{3}{\frac{248}{ρ{N}_{A}}}$×$\frac{\sqrt{2}}{2}$×10^-7nm（用含ρ、N_A的計算式表示）

Answer 1

分析 E、F、D、X、Y、Z為前四周期元素，且原子序數(shù)依次增大，E是所有元素中原子半徑最小的，則E為H元素；F有三個能級，且每個能級上的電子數(shù)相等，核外電子排布為1s²2s²2p²，故F為C元素；Y與F同一主族，結(jié)合原子序數(shù)可知，Y為Si，而D未成對電子數(shù)在同周期元素中最多，則外圍電子排布為ns²np³，原子序數(shù)小于Si，故D為N元素；X與D同周期，第一電離能比D的低，則X為O元素；Z的最外層只有一個電子，其他電子層電子均處于飽和狀態(tài)，不可能為短周期元素，為第四周期元素，其故核外電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹，則Z為Cu元素，據(jù)此解答；

解答 解：（1）Si的核電荷數(shù)為14，其核外電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p²，基態(tài)Cu原子的電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹，則核外電子占據(jù)的最高能層為第四層，符號為N；
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p²；N；
（2）元素的非金屬性越強，電負性越大，非金屬性O＞N＞C，則電負性由小到大的順序為，故答案為：O＞N＞C；
（3）H、C、N、O形成的有機物CO（NH₂）₂，分子中C原子形成3個σ鍵，沒有孤電子對，C原子采取sp²雜化，N原子形成3個σ鍵，含有1對孤電子對，N原子采取sp³雜化；NO₃^-中N原子價層電子對個數(shù)是3且不含孤電子對，所以為平面三角形；
故答案為：sp²、sp³；平面三角形；
（4）C₂H₂分子中含有碳碳叁鍵，是直線型分子，而H₂O₂分子含有非極性共價鍵；
a．H₂O₂分子中只含σ鍵，故b錯誤；
b．H₂O₂分子分子間存在氫鍵，其沸點明顯高于C₂H₂分子，故正確；
c．過氧化氫是含極性鍵和非極性鍵的極性分子，故錯誤；
d．兩者價電子總數(shù)不等，不是互為等電子體，故錯誤；
故選：b；
（5）將Cu單質(zhì)的粉末加入到NH₃的濃溶液中，并通入O₂，充分反應后溶液呈深藍色，反應生成[Cu（NH₃）₄]²⁺，該反應的離子方程式為：2Cu+8NH₃+O₂+2H₂O=2[Cu（NH₃）₄]²⁺+4OH^-，
故答案為：2Cu+8NH₃+O₂+2H₂O=2[Cu（NH₃）₄]²⁺+4OH^-；
（6）晶胞中Na⁺離子數(shù)目為8，O^2-離子數(shù)目為8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，Na⁺離子、O^2-離子數(shù)目之比為2：1，故該晶體化學式為Na₂O，由圖可知，每個Na⁺離子周圍有4個O^2-離子，Na⁺離子配位數(shù)為4，距一個陰離子周圍最近的所有陽離子有8個，8個鈉離子構(gòu)成的幾何體為：立方體，則晶胞中原子坐標參數(shù)A為（0，0，0）；B為（$\frac{1}{2}$，0，$\frac{1}{2}$），C為（$\frac{1}{2}$，$\frac{1}{2}$，0），則D原子即Na原子的坐標參數(shù)為（$\frac{1}{4}$，$\frac{1}{4}$，$\frac{1}{4}$）；面心O^2-離子與頂點O^2-離子距離最近，晶胞質(zhì)量為$\frac{4×62}{{N}_{A}}$g，該晶胞的密度為ρg•cm^-3，而晶胞體積為$\frac{4×62}{{N}_{A}}$g÷ρg•cm^-3=$\frac{248}{ρ{N}_{A}}$cm³，晶胞棱長為$\root{3}{\frac{248}{ρ{N}_{A}}}$cm，則兩個最近的W離子間距離為$\root{3}{\frac{248}{ρ{N}_{A}}}$×$\frac{\sqrt{2}}{2}$cm=$\root{3}{\frac{248}{ρ{N}_{A}}}$×$\frac{\sqrt{2}}{2}$×10^-7nm，
故答案為：Na₂O；4；（$\frac{1}{4}$，$\frac{1}{4}$，$\frac{1}{4}$）；$\root{3}{\frac{248}{ρ{N}_{A}}}$×$\frac{\sqrt{2}}{2}$×10^-7．

點評 本題是對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的考查，涉及核外電子排布、雜化軌道、分子構(gòu)型、晶體類型與性質(zhì)、配合物、晶胞結(jié)構(gòu)與計算等，需要學生具備扎實的基礎，難度中等．