Question

9．X、Y、Z、M、R、Q是短周期主族元素，部分信息如下表所示：

	X	Y	Z	M	R	Q
原子半徑/nm			0.186	0.074	0.099	0.143
主要化合價		-4，+4		-2	-1，+7	+3
其它	常溫下該單質(zhì)為黃色固體	無機非金屬材料的主角	焰色反應(yīng)呈黃色			其氧化物可做耐火材料

（1）Q在元素周期表中的位置是第三周期第ⅢA族．基態(tài)Q原子的價電子排布圖為．
（2）X的氫化物的VSEPR模型為四面體．屬于極性 （填“極性”或“非極性”）分子．
（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)推測，Y的原子半徑的最小范圍是大于0.099nm小于0.143nm．
（4）甲、乙是上述部分元素的最高價氧化物對應(yīng)的水化物，且甲+乙→丙十水．若丙的水溶液呈堿性，則丙的化學式是NaAlO₂．
（5）M的氫化物是常見溶劑，白色硫酸銅粉末溶解于其中能形成藍色溶液，請解釋原因：銅離子結(jié)合水分子變成水合銅離子．
（6）Z晶體的原子堆積模型為體心立方堆積，設(shè)Z原子半徑為r cm，則Z晶體的密度為$\frac{2×23}{{N}_{A}（\frac{4r}{\sqrt{3}}）^{3}}$g/cm³（寫出表達式，假設(shè)阿伏加德羅常數(shù)為N_A）．

Answer 1

分析 X、Y、Z、M、R、Q是短周期主族元素，由信息可知，常溫下X單質(zhì)為黃色固體，X為S，無機非金屬材料的主角可知Y為Si，由焰色反應(yīng)呈黃色可知Z為Na，M只有-2價，則M為O元素，R的最高價為+7價，則R為Cl，Q的化合價為+3價，且氧化物可做耐火材料，則Q為Al，以此來解答．

解答 解：X、Y、Z、M、R、Q是短周期主族元素，由信息可知，常溫下X單質(zhì)為黃色固體，X為S，無機非金屬材料的主角可知Y為Si，由焰色反應(yīng)呈黃色可知Z為Na，M只有-2價，則M為O元素，R的最高價為+7價，則R為Cl，Q的化合價為+3價，且氧化物可做耐火材料，則Q為Al，
（1）Al位于第三周期第ⅢA族，價電子排布圖為，故答案為：第三周期第ⅢA族；；
（2）X的氫化物為H₂S，S形成2個S-H，且存在2對孤對電子，則VSEPR模型為四面體，結(jié)構(gòu)不對稱，為極性分子，故答案為：四面體；極性；
（3）Si位于第三周期，原子半價介于Al、Cl之間，則大于0.099nm小于0.143nm，故答案為：大于0.099nm小于0.143nm；
（4）甲+乙→丙十水．若丙的水溶液呈堿性，則為NaOH與氫氧化鋁的反應(yīng)生成丙為NaAlO₂（或NaOH與硅酸反應(yīng)生成的Na₂SiO₃），故答案為：NaAlO₂；
（5）M的氫化物是常見溶劑，白色硫酸銅粉末溶解于其中能形成藍色溶液，是因銅離子結(jié)合水分子變成水合銅離子，故答案為：銅離子結(jié)合水分子變成水合銅離子；

（6）由原子堆積模型為體心立方堆積可知，設(shè)Z原子半徑為r cm，設(shè)棱長為x，則x²+（$\sqrt{2}$x）²=（4r）²，解得x=$\frac{4r}{\sqrt{3}}$，在晶胞中含有鈉原子數(shù)為1+8×$\frac{1}{8}$=2，則Z晶體的密度為$\frac{2×23}{{N}_{A}（\frac{4r}{\sqrt{3}}）^{3}}$g/cm³，故答案為：$\frac{2×23}{{N}_{A}（\frac{4r}{\sqrt{3}}）^{3}}$．

點評 本題考查位置、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)及晶胞計算，為高頻考點，把握元素及化合物的性質(zhì)推斷元素為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與推斷能力的考查，（6）中計算為解答的難點，題目難度中等．